Родился 4 декабря 1953 года в Москве.
Окончил Московский государственный институт международных отношений МИД СССР по специальности "юрист-международник" в 1976 году, аспирантуру Института международного рабочего движения АН СССР в 1979 году.
С 1979 по 1981 год - младший научный сотрудник в Академии общественных наук при ЦК КПСС.
С 1981 по 1989 год - старший референт, редактор-консультант, заместитель ответственного секретаря в журнале "Проблемы мира и социализма" в Праге.
С 1989 по 1990 год - старший референт в международном отделе ЦК КПСС.
С 1990 по 1991 год - заместитель главного редактора журнала "Мегаполис".
С 1991 по 1992 год - главный редактор журнала "VIP", заместитель генерального директора Фонда социально-политических исследований.
С апреля 1992 года - директор Департамента информации и печати МИД РФ.
С июня 1993 по 1996 год - Чрезвычайный и Полномочный Посол России в Словацкой Республике.
С 13 августа 1996 по 12 сентября 1998 года - пресс-секретарь Президента России. С марта 1997 года по 12 сентября 1998 года одновременно был заместителем руководителя Администрации Президента РФ, курировал вопросы международной политики.
Руководитель двусторонней стратегической группы по вопросам российско-украинского взаимодействия /с ноября 1997 года по сентябрь 1998 года/.
С 23 ноября 1998 по январь 2000 года - вице-премьер правительства Москвы по общественно-политическим связям на международном и межрегиональном уровне. Сергей Ястржембский сам подал заявление об оставке и его просьба была удовлетворена.
С 20 января 2000 года по 14 мая 2008 года - помощник Президента РФ, в его ведении - координация информационно-аналитической работы федеральных органов исполнительной власти, принимающих участие в проведении контртеррористических операций на территории Северо-Кавказского региона РФ, а также взаимодействие со средствами массовой информации.
В марте 2001 года на Сергея Ястржембского возложены обязанности по осуществлению оперативного руководства Информационным управлением Президента РФ /Управление образовано Указом Президента РФ от 19 марта 2001 года в целях совершенствования обеспечения деятельности Президента РФ в области информационной политики/.
30 марта 2004 года Президент РФ В. Путин своим указом назначил Сергея Ястржембского помощником президента Российской Федерации, возложив на него функцию специального представителя президента РФ по вопросам развития отношений с Европейским союзом.
Кандидат исторических наук /специалист по Португалии/.
Владеет английским, французским, португальским, словацким и чешским языками.
Имеет дипломатический ранг Чрезвычайного и Полномочного Посланника второго класса.
Награжден высшей государственной наградой Словакии - орденом Белого Креста, золотым почетным знаком "Общественное признание" /апрель 2003/.
Президент Федерации художественной гимнастики России.
Сергей Ястржембский известен и как талантливый фотохудожник. Фотография - давнее и серьезное увлечение Сергея Владимировича, считающего себя учеником Льва Мелихова. Впервые он показал свои работы на персональной выставке в 2003 году в Москве.
В марте 2006 года он представил на суд зрителей новую серию своих фоторабот на выставке "Венецианский триалог". Его излюбленные темы - городской пейзаж, архитектура.
Женат вторым браком, имеет двоих сыновей от первого брака.