Сергей Михайлович Миронов родился 14 февраля 1953 года в городе Пушкин Ленинградской области. В 1979 году окончил геофизический факультет Ленинградского горного института имени Плеханова.

До 1986 года был геофизиком Зеленогорской экспедиции Министерства геологии СССР. В 1986-1991 годах работал в НПО "Геофизика", одновременно занимался бизнесом: был управляющим, а затем директором ТОО "Гарант-Сервис" в Пушкине.

В 1992 году Миронов окончил Санкт-Петербургский технический университет. С 1991 по 1993 год являлся исполнительным директором пушкинского АОЗТ "Русская торговая палата". Аттестат Минфина России на право работы на рынке ценных бумаг Миронов получил в 1993 году.

В 1993-1994 годах Миронов был начальником производственного отдела пушкинской "Фирмы СТР". В 1994-1995 годах он занимал пост исполнительного директора АООТ "Строительная корпорация "Возрождение Санкт-Петербурга"", а также был исполнительным директором "Северного инвестиционно-финансового фонда".

В 1994 году Миронов был избран депутатом законодательного собрания Санкт-Петербурга от блока "Весь Петербург". В апреле 1995 года Миронова избрали первым заместителем председателя собрания.

В 1997 году Миронов с отличием окончил Российскую академию государственной службы при президенте России. В 1998 году - юридический факультет Санкт-Петербургского государственного университета.

С апреля по декабрь 1998 года Миронов исполнял обязанности председателя законодательного собрания Санкт-Петербурга. В декабре 1998 года его вновь избрали депутатом (он стал координатором фракции "Законность"), а в июне 2000 года Миронов был избран заместителем председателя питерского заксобрания.

13 июня 2001 года Миронова избрали членом Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации - представителем в Совете Федерации от законодательного собрания Санкт-Петербурга. По некоторым данным, это произошло в соответствии с пожеланием президента РФ Владимира Путина (с которым Миронов был знаком с 1994 года, а в ходе избирательной кампании зимой 2000 года руководил инициативной группой по выдвижению Путина кандидатом в президенты).

5 декабря 2001 года Миронов был избран председателем Совета Федерации и вошел в состав Совета безопасности РФ. 29 января 2003 года Миронов был избран председателем СФ на второй срок.

В феврале 2003 года Миронов стал председателем Совета Межпарламентской ассамблеи государств-участников СНГ. В апреле того же года он возглавил Российскую партию жизни. Участвовал в парламентских выборах 2003 года в составе политического блока "Партия возрождения России - Российская партия жизни", блок в Думу не прошел.

4 января 2004 года на съезде Российской партии жизни Миронов был выдвинут кандидатом на пост президента России, по его собственным словам - для поддержки "реформаторского потенциала" Путина. Выборы он проиграл, набрав меньше всего голосов (0,76 процента). Президентом во второй раз стал Путин, а Миронов сохранил за собой пост председателя Совета Федерации, и в июле того же года окончил философский факультет Санкт-Петербургского государственного университета.

В конце 2004 года Миронов инициировал законопроект об объявлении 31 декабря и 2 мая нерабочими днями. Соответствующий закон был утвержден в конце 2005 года. В феврале 2005 года предлагал продлить срок президентских полномочий до пяти лет, но позже отказался от своей идеи.

В конце августа 2006 года Миронов от имени возглавляемой им партии подписал документ "Об основных принципах объединения Политической партии "Родина", Российской партии пенсионеров и Российской партии жизни".

В октябре 2006 года в Москве прошел объединительный съезд, в ходе которого три партии преобразовались в одну под названием "Справедливая Россия", Миронов был избран ее председателем. СМИ сразу назвали новую партию конкурентом "Единой России" в борьбе за право поддерживать политику президента Путина. Миронов и лидер "единороссов" Борис Грызлов вступили в заочную полемику друг с другом, а "Единая Россия" добилась переноса выборов в законодательное собрание Петербурга на март 2007 года, то есть на полгода раньше намеченного срока. Эксперты отмечали, что в результате у "Справедливой России" останется слишком мало времени для работы с избирателями.

11 марта 2007 года на выборах в парламенты 14 субъектов федерации "Справедливая Россия" в Ставропольском крае заняла первое место, в пяти регионах (в том числе и в Санкт-Петербурге) стала второй и в шести – третьей.

11 марта 2007 года на выборах в парламенты 14 субъектов федерации "Справедливая Россия" в Ставропольском крае заняла первое место, в пяти регионах (в том числе и в Санкт-Петербурге) стала второй и в шести – третьей.

23 сентября 2007 года съезд "Справедливой России" утвердил списки кандидатов для участия в выборах в Госдуму пятого созыва. Миронов возглавил федеральный список своей партии. В результате голосования, состоявшегося 2 декабря 2007 года, "Справедливой России" удалось преодолеть избирательный барьер и попасть в Госдуму пятого созыва: партия набрала 7,74 процента голосов избирателей. От мандата депутата Миронов отказался в пользу других кандидатов от партии.

10 декабря 2007 года четыре партийных лидера - Миронов, Грызлов ("Единая Россия"), Владимир Плотников ("Аграрная партия") и Михаил Барщевский ("Гражданская сила") - выдвинули кандидатуру первого вице-премьера Дмитрия Медведева на пост президента России. Действующий президент Путин поддержал это решение.

В марте 2008 года Медведев был избран президентом России, и 7 мая 2008 года состоялась церемония инаугурации. В том же месяце Путин был утвержден на посту премьер-министра РФ.

В апреле 2008 года на съезде "Справедливой России" Миронов вновь был избран ее лидером (голосование по кандидатуре председателя партии было безальтернативным).

В апреле 2011 года Миронов объявил о досрочном уходе с поста председателя "Справедливой России" . В мае 2011 года депутаты законодательного собрания Петербурга приняли постановление об отзыве Миронова из Совета Федерации, что автоматически лишало его поста председателя верхней палаты парламента. Кроме того, из-за этого он был исключен из Совета безопасности.

В июне 2011 года Миронов стал депутатом Государственной думы пятого созыва, получив место одного из членов фракции справросов. 14 июня того же года Миронов был избран главой думской фракции "Справедливая Россия" вместо сложившего полномочия Николая Левичева.

По результатам выборов в Госдуму шестого созыва, прошедших в декабре 2011 года, Миронов, возглавлявший общефедеральный список кандидатов от партии "Справедливая Россия", вновь стал главой ее парламентской фракции. В том же месяце на съезде "Справедливой России" Миронов был выдвинут и официально зарегистрирован кандидатом в президенты страны.

На состоявшихся 4 марта 2012 года президентских выборах Миронов получил 3,85 процента голосов. Победу на выборах в первом туре с одержал Путин, набравший 63,6 процента голосов.