Родился в Херсоне, рос в Киеве. Мать очень хотела, чтобы сын стал танцовщиком,
поэтому приложила к этому максимум усилий. Уже в 13 лет он начал обучение
в Королевской балетной школе в Лондоне.
Он тренировался даже в свободное время и в своем классе всегда был лучшим.
В 2007 году получил звание «Молодой танцовщик года» в Великобритании.

Три года спустя Полунин стал ведущим солистом Лондонского Королевского балета
и стал самым молодым премьером.

Когда в 22 года русский танцовщик Сергей Полунин покинул труппу Ковент-Гарден, обиженные англичане писали, что причиной тому стали наркотики.
Журналисты таким образом дополнили неидеальную репутацию Полунина, одного из самых скандальных и обсуждаемых танцовщиков современности.

Почему ушел из английского балета? По словам самого Сергея, причина куда проще.

«Я полтора года знал, что уйду. У меня созревали вопросы, ответов на которые я не получал. Почему к танцовщикам относятся так, что в 35 их просто выгоняют из театра? Почему такие зарплаты? Почему никто не может позволить себе квартиру купить? Ни один, даже самый лучший артист балета В Королевском театре не заработает столько за всю карьеру! Лучшие футболисты мира получают за две недели денег больше, чем артисты в Королевском балете за год все вместе взятые».

И да, при этом он не принимает никаких запрещенных веществ.

Оставив Лондон, он сначала хотел переехать в Америку, но все же сделал выбор в пользу России.