Писатель родился в Уфе 3 сентября 1941 года в эвакуированной из Ленинграда семье театрального режиссера Доната Мечика и актрисы Норы Довлатовой (Довлатян). Уже 1944 году, сразу после снятия блокады, семья вернулась в родной город, где на улице Рубинштейна в доме 23 Сергей Довлатов проживал до начала 70-х годов.
В 1959 году он поступил на отделение финского языка филологического факультета ЛГУ, откуда был исключен через два с половиной года за неуспеваемость. В студенческие годы Довлатов успел познакомиться с такими ленинградскими поэтами, как Иосиф Бродский, Евгений Рейн и Анатолий Найман.
После исключения из университета Сергей Довлатов три года служил в системе охраны исправительно-трудовых лагерей в Республике Коми. Рассказы о работе надзирателем легли в основу книги «Зона», вышедшей уже в эмиграции. После демобилизации Довлатов снова поступил в ЛГУ, уже на факультет журналистики.
С 1972 по 1975 годы писатель жил в Эстонии, работая внештатным корреспондентом газеты «Советская Эстония», а также кочегаром. Набор его первого сборника «Пять углов» был уничтожен по приказу управления эстонского КГБ. В 1976 году писатель был исключен из Союза журналистов и устроился экскурсоводом в Пушкинском заповеднике под Псковом, о работе в котором рассказал в книге «Заповедник».
В 1978 году эмигрировал в США. За двенадцать лет эмиграции издал двенадцать книг в Соединенных штатах и Европе. Его работы публиковались в журналах «Partisan Review» и «The New Yorker». Все тексты были либо созданы в эмиграции, либо переписаны, так как Довлатов настаивал на запрете публикаций всех своих произведений, созданных в советский период.