Сергей Евгеньевич родился в Москве 26 февраля 1890 года. Его отец принадлежал к княжескому роду Трубецких, а мать была княжной Щербатовой. Таким образом, в Сергее соединились две известные княжеские династии, которые служили России на протяжении многих веков.

С детства Сергей Евгеньевич проявлял выдающиеся способности в учёбе и стремление к знаниям. Он окончил с золотой медалью 7-ю Московскую гимназию и поступил на философское отделение историко-филологического факультета Московского университета.

Несмотря на молодость, к началу Первой мировой войны 24-летний князь уже был избран депутатом Дворянского собрания Калужской губернии. С началом войны он стремился отправиться на фронт в качестве вольноопределяющегося, но из-за состояния здоровья его не приняли в действующую армию.

До февральской революции 1917 года молодой князь Трубецкой служил в санитарном эшелоне, выезжал в прифронтовую зону и помогал раненым. После свержения императора и распада русской армии Сергей Евгеньевич вернулся в Москву, где участвовал в подпольной борьбе с большевиками.

В 1920 году Трубецкого арестовали. В московских тюрьмах его подвергли пыткам и приговорили к расстрелу, который заменили на 10 лет заключения в особом режиме. Его жизнь могла оборваться в любой момент, но благодаря заступничеству учёных он был переведён на работу в МГУ.

В 1922 году его снова арестовали. В то время большевики ещё высылали всех, кто был неугоден советской власти, за границу, и Трубецкого также заставили подписать прошение об отъезде.

В изгнании князь продолжал бороться за освобождение своей Родины от большевиков. Трубецкой стал ближайшим соратником генералов Кутепова и Миллера, которые поочередно возглавляли Русский Общевоинский Союз и в итоге были убиты большевиками.

Сергей Евгеньевич активно занимался публицистикой и оставил после себя мемуары "Минувшее". Он умер 24 октября 1949 года во французском Кламаре.