Родился 20 августа 1952 года в Черемхове (Иркутская область).
В 1975 г. окончил Иркутский институт народного хозяйства. Также окончил Высшие курсы Академии Генштаба ВС РФ.
1975 - 1980 г.г. - работал в Иркутском НИИ редких и цветных металлов. У волился "в связи с зачислением в органы госбезопасности".
С 1980 года работал в экспериментально-промышленном объединении "Луч".
1983 - 1988 г.г. - возглавлял представительство "Луча" в ГДР. По данным ряда СМИ, в это же время работал в ПГУ КГБ" ("Коммерсант-ВЛАСТЬ", 23.12.2002).
Во время работы в Дрездене познакомился с Владимиром Путиным. Был там его ближайшим другом (источники: Владимир Усольцев, Ирен Питч).
Жил с Путиным в одном доме ("...мы работали в ГДР в одно время. С 1983 по 1988 год я возглавлял представительство объединения "Луч" в Дрездене, а Владимир Владимирович приехал туда в 85-м году. Жили в одном доме, общались и по службе, и по-соседски", - интервью журналу "Итоги", 31 октября 2005.
1989 г. - заместитель гендиректора внешнеторгового объединения "Совинтерспорт".
C августа 1996 по сентябрь 1999 гг. работал начальником отдела внешних экономических связей Управления делами Президента РФ - в том числе до марта 1997 года - под непосредственным руководством руководством заместителя управделами В.Путина, курировавшего зарубежную собственность управления делами.
В 1999 г. стал гендиректором ФГУП "Промэкспорт".
С декабря 2001 года - член совета директоров ОАО "ОКБ Сухой". Член совета директоров ОАО "ЦКБ "Алмаз" (разработчик зенитных ракетных комплексов ПВО). С июня 2002 года - член совета директоров ОАО "Концерн ПВО "Алмаз-Антей" (председатель совета директоров - Виктор Иванов).
C 2004 г. возглавил ФГУП "Рособоронэкспорт".
В марте 2006 года стал руководителем Бюро Некоммерческого партнерства "Российский союз машиностроителей" (РСМ; президент РСМ с марта 2006 - Владимир Артяков).
В октябре 2006 года вошел в состав совета директоров ОАО "АвтоВАЗ". Полномочия генерального директора завода были переданы зарегестрированной в Москве управляющей компании - ООО "Корпоративный центр АвтоВАЗ". В декабре 2006 года Чемезов возглавил совет директоров "АвтоВАЗа"
На VII съезде партии "Единая Россия" 2 декабря 2006 единогласно избран членом Высшего Совета и членом бюро ВС "Единой России" (не вступая в партию).
На 2007 год - председатель советов директоров ОАО "Объединенная промышленная корпорация "Оборонпром", ОАО "Корпорация ВСМПО-Ависма", ОАО "АвтоВАЗ". Член советов директоров ОАО "КАМАЗ", ОАО "Научно-производственная корпорация "Иркут", ОАО "Концерн ПВО "Алмаз-Антей", ОАО "Авиационная холдинговая компания "Сухой", ОАО "Казанский оптико-механический завод".
В конце 2007 года назначен главой новосозданной госкорпорации "Российские технологии", в состав которой вошел и "Рособоронэкспорт" со своими дочерними структурами.
Действительный член Академии военных наук (АВН). Заведующий кафедрой военно-технического сотрудничества Научно-исследовательского и учебного Центра оборонных проблем Академии военных наук.
Член наблюдательного совета Российского национального центра информтехнологий (РНЦИТ).
С 2005 года - председатель попечительского совета Фонда поддержки и развития физической культуры и спорта Российской Федерации (Фонд "Спорт"; президент фонда - В.Галаев). С сентября 2007 - председатель попечительского совета Федерация велосипедного спорта России (ФВСР).
Награжден орденом "За заслуги перед Отечеством" IV степени и орденом Почета, советскими и российскими медалями.
Имеет церковные награды Русской православной церкви (РПЦ) Московского Патриархата - орден Святого благоверного князя Даниила Московского и орден Дмитрия Донского.
Лауреат премии Правительства Российской Федерации. Лауреат премии имени А.В.Суворова Академии военных наук (АВН).
Лауреат "Национальной премии "Человек года-2004" в номинации "Оборонно-промышленный комплекс", учрежденной Русским биографическим институтом, а также почетного знака Международного форума "Мировой опыт и экономика России" "Лидер российской экономики-2004".
Женат вторым браком. Первая жена Любовь Александровна - близкая подруга жены В.Путина (...Сергей Чемезов расстался со своей супругой, которая... состоит в хороших отношениях с супругой президента Людмилой Путиной - "Профиль", 10 мая 2004).
Трое сыновей; двое старших сыновей, Станислав (1973 г.р.) и Александр (1984) – от первого брака, младший Сергей (2001) - от второго.
По материалам сайт Антикомпромат.Ru