Сергей Тимофеевич Аксаков родился в 1791 году в Уфе в семье служившего прокурором земского суда Тимофея Степановича Аксакова. Тимофей Степанович Аксаков, выходец из небогатого, хотя и старинного рода, был женат на Марии Николаевне Зубовой — дочери товарища генерал-губернатора Уфимского наместничества. Зубова, умная и властная женщина, выросшая среди высшего чиновничества и получившая хорошее по тем временам образование, в юности вела переписку с либеральным просветителем Николаем Ивановичем Новиковым.
Детство будущего писателя прошло в Уфе и родовом имении Ново-Аксаково Оренбургская губерния. Большое влияние на его развитие оказал дед — Степан Михайлович Аксаков, мечтавший о внуке, который продолжит «род Шимона». Д. Мирский так характеризует Степана Аксакова: «неотесанный и энергичный помещик-первопроходец, одним из первых организовавший поселение крепостных в башкирских степях». От отца Аксаков унаследовал любовь к природе; он также рано полюбил книги, в четыре года уже свободно читал, а в пять — декламировал Сумарокова и Хераскова, пересказывал в лицах сказки «Тысячи и одной ночи».
В 1799 году мальчик поступил в Казанскую гимназию, но Мария Николаевна, не в силах выдержать расставание с сыном, вскоре забрала его назад; этому способствовало и то обстоятельство, что у впечатлительного Сергея Аксакова, оторванного от семьи, стала развиваться падучая болезнь. Возвращение в гимназию состоялось лишь в 1801 году. В 1804 году старшие классы гимназии были преобразованы в первый курс Казанского университета, Аксаков оказался одним из его студентов и продолжал учёбу в нём вплоть до 1807 года.
В годы учёбы Аксаков сотрудничал в студенческих рукописных журналах «Аркадские пастушки», редактор Александр Панаев и «Журнал наших занятий», где сам Аксаков был одним из соредакторов. В этих журналах были размещены его первые стихотворные опыты, написанные в сентиментальном стиле. Вскоре пережив увлечение сентиментализмом, Аксаков познакомился с «Рассуждением о старом и новом слоге российского языка» А. С. Шишкова, став приверженцем его литературно-лингвистической теории, в статье «Литературной энциклопедии» о самом Аксакове названной «литературным староверством», что, однако, практически не отразилось на его собственном литературном стиле.
С 1806 года Аксаков состоял в «Обществе любителей отечественной словесности» при университете; он также стал организатором студенческого театра, поставившего, в частности, пьесу, одним из соавторов которой был он сам. Впоследствии воспоминания о детских годах, наряду с семейными преданиями, легли в основу автобиографической трилогии Аксакова.
В 1807 году Сергей Аксаков, окончивший университет в 15 с половиной лет, переехал в Москву, а оттуда в 1808 году — в Санкт-Петербург, поступив на службу переводчиком в Комиссию по составлению законов. Позже он был переведён в Экспедицию о государственных доходах. Аксаков совмещал чиновничью работу с занятиями литературой и декламацией. В попытках усовершенствовать своё декламаторское искусство он близко сошёлся с актёром-трагиком Яковом Шушериным, а также свёл знакомство с Державиным и Шишковым. Всем троим он позже посвятит биографические очерки.
В 1811 году Аксаков переехал из Санкт-Петербурга в Москву, где Шушерин познакомил его с литераторами С. Н. Глинкой, Н. И. Ильиным, Ф. Ф. Кокошкиным, Н. П. Николевым и Н. М. Шатровым. Позже к кругу московских знакомств Аксакова присоединятся писатели Шаховской, Загоскин и Писарев.
Во время Отечественной войны 1812 года Аксаков покинул Москву, уехав в Оренбургскую губернию. В следующие полтора десятилетия он в основном проводил время в Новом-Аксакове, а позже в выделенной ему отцом деревне Надеждино, выведенной позже в автобиографической трилогии как Парашино, посещая столицы только наездами.
В это время он увлёкся переводами классической литературы. В частности, используя французский перевод Лагарпа, он перевёл в 1812 году на русский язык трагедию Софокла «Филоктет», а позже — комедию Мольера «Школа мужей», поставленную на петербургской сцене в 1819 году, и «10-ю сатиру» Буало, напечатана в 1821 году, принеся автору членство в Обществе любителей российской словесности; дальнейшее наследие Аксакова как переводчика включает переводы мольеровского «Скупого» и романа Вальтера Скотта «Певерил Пик». К 1812 году относится и его первая публикация в литературном журнале «Русский вестник», где была напечатана его басня «Три канарейки», а в 1821 году было опубликовано стихотворение «Уральский казак», которое сам автор позже характеризовал как «слабое и бледное подражание „Чёрной шали“ Пушкина».
В 1816 году в Москве Аксаков женился на Ольге Семеновне Заплатиной— дочери генерала, прежде служившего под началом Суворова. Среди десяти детей, родившихся в этом браке — сыновья Константин, Григорий, Иван и дочь Вера. Семья прожила в Надеждине пять лет с 1821 года, но попытки ведения самостоятельного хозяйства не увенчались успехом, и в 1826 году семья окончательно перебралась в Москву, где Аксаков снова поступил на государственную службу.
В 1840 году Аксаков начал работу над «Семейной хроникой». Затем, однако, внимание писателя переключилось на книги о рыбалке и охоте и, хотя планы полномасштабных мемуаров он не оставлял, работа над ними возобновилась в полном объёме только к 1852 году.
Отдельные эпизоды мемуаров Аксакова публиковалась в периодической печати по мере написания. Уже в 1846 году небольшой эпизод был напечатан в «Московском литературном и ученом сборнике». В 1854 году был опубликован первый отрывок «Семейной хроники» в «Москвитянине», за ним последовали четвёртый, в 1856 году в «Русской беседе» и пятый, в 1856 году в «Русском вестнике». В том же 1856 году под одной обложкой с первыми тремя отрывками «Семейной хроники» вышли «Воспоминания», в дальнейшем ставшие отдельной, третьей, книгой трилогии. Во второе издание, также вышедшее в 1856 году, вошли оставшиеся два отрывка «Семейной хроники», таким образом приобретшей свой окончательный вид.
Подготовка «Семейной хроники» к публикации вновь привела к трениям с цензурой, что особенно коснулось отрывков «Степан Михайлович Багров» и «Михайла Максимович Куролесов». Однако больше цензуры Аксаков опасался реакции родственников и соседей, многие из которых были ещё живы и не хотели публичной огласки семейных тайн и каких-либо неблаговидных страниц прошлого. Во избежание ссоры Аксаков в «Семейной хронике» изменил многие реальные имена и географические названия, а в предисловиях к первому и второму изданиям подчёркивал, что между «Семейными хрониками» и «Воспоминаниями» нет ничего общего. Эта предосторожность, впрочем, оказалась безуспешной: после выхода книги в свет критики быстро установили всех реальных прототипов персонажей «Семейной хроники». Боязнь разрыва с родными привела также к тому, что Аксаков так и не завершил написание тематически примыкающей к «Семейной хронике» повести «Наташа», где в качестве главной героини хотел вывести свою младшую сестру Надежду.
«Семейная хроника», знакомящая читателя с широкой картиной провинциального помещичьего быта, в своём окончательном виде включает пять «отрывков», первый из которых рассказывает о жизни семьи Багровых, под фамилией которых выведены сами Аксаковы, после переезда из Симбирской губернии в Уфимское наместничество, второй повествует об истории замужества Прасковьи Ивановны Багровой, а в дальнейшем излагается история женитьбы и первых лет семейной жизни родителей автора. Хотя общий тон повествования в «Семейной хронике», как и в последовавших за ней «Детских годах Багрова-внука», ровный и спокойный, лишённый обвинительного пафоса, в том числе в описаниях помещичьего самодурства и тягот жизни крепостного люда, благодаря писательской честности и объективности Аксакова прогрессивные критики, в том числе Добролюбов и Щедрин, увидели в этих книгах обличающее свидетельство против крепостного строя.
События, описанные в «Воспоминаниях», охватывают период с 1801 года по 1807 год — время учёбы Аксакова в Казанской гимназии и университете. Если «Семейная хроника» в основном опирается на семейные предания и рассказы близких Аксакова, то «Воспоминания» — произведение автобиографическое, почти полностью построенное на впечатлениях детства и юности автора. В этой книге семейную тему оттесняют на задний план новые сюжетные линии, связанные с взрослением главного героя.
После окончания «Семейной хроники» Аксаков писал А. И. Панаеву: «Это последний акт моей жизни». Но с 1854 года по 1856 год продолжалась работа над «Детскими годами Багрова-внука». В процессе работы над этим произведением Аксаков писал:
— Есть у меня заветная дума. Я желаю написать такую книгу для детей, какой не бывало в литературе. Я принимался много раз и бросал. Мысль есть, а исполнение выходит недостойно мысли. Тайна в том, что книга должна быть написана, не подделываясь к детскому возрасту, а как будто для взрослых и чтоб не только не было нравоучения, всего этого дети не любят, но даже намека на нравственное впечатление и чтоб исполнение было художественно в высшей степени.
Эти мечты автора и воплотились в «Детских годах Багрова-внука». Книга, в отличие от «Семейной хроники», практически не публиковалась по частям, выйдя в свет целиком в 1858 году; только небольшой отрывок был размещён в периодической печати за год до этого. Хронологически сюжет «Детских лет» заполняет лакуну между событиями «Семейной хроники» и «Воспоминаний», описывая жизнь Аксакова с 1794 года по 1801 год. «Детские годы Багрова-внука», подробно показывающее изменение духовного мира героя по мере взросления, заслужили репутацию одного из лучших художественных произведений о развитии ребёнка. В качестве приложения Аксаков разместил в книге сказку «Аленький цветочек. Сказка ключницы Пелагеи». В дальнейшем эта сказка, представляющая собой очередную литературную обработку сюжета о красавице и чудовище, много раз выходила в печать отдельно, став самым издаваемым произведением Аксакова.
Мемуарно-биографическая трилогия Аксакова заняла в истории русской литературы важное место. Она получила восторженный приём и от читателей, и от критиков. Последние отмечали новизну формы составляющих трилогию произведений и их роль в будущем развитии жанровой прозы в России. Аксакова, наряду с Гоголем и Тургеневым, приводил Лев Толстой в одном из вариантов предисловия к «Войне и миру» как иллюстрацию того, что русская художественная мысль находит для себя новые формы, не укладываясь в традиционные рамки романа. Сложившийся описательно-мемуарный стиль отразился даже на переписке Аксакова. Например, его письмо к В. И. Безобразову по сути является воспоминаниями о другом известном мемуаристе Д. Б. Мертваго.