Сергей Удальцов родился 16 февраля 1977 года в Москве. Сын доктора исторических наук, профессора Станислава Васильевича Тютюкина. Племянник бывшего посла Российской Федерации в Латвии Александра Удальцова. Правнук ректора МГУ и первого директора МГИМО, члена партии большевиков с 1905 года Ивана Дмитриевича Удальцова, в честь которого названа улица в Москве.
Поступил на юридический факультет Московской государственной академии водного транспорта, который окончил в 1999 году.
Политической деятельностью начал увлекаться еще в студенческие годы. В 1997 году он примкнул к движению «Трудовая Россия», возглавляемому Виктором Анпиловым, впоследствии вошел в исполком движения.
В декабре 1999 года баллотировался в Государственную думу по списку избирательного блока «Сталинский блок — за СССР» (список не преодолел пятипроцентный барьер). Предвыборная программа блока включала восстановление СССР и отмену итогов приватизации.
Тогда же организовал и возглавил движение «Авангард красной молодежи» (АКМ). В 2001 году Удальцов выступил инициатором проведения первого всероссийского марша левых сил «Антикапитализм».
В начале 2004 года разошелся во взглядах с Виктором Анпиловым. С 2004 по 2007 год АКМ считался молодёжным крылом КПСС Олега Шенина, а Удальцов в этот период был членом ЦК КПСС.
С осени 2006 года АКМ сотрудничал с оппозиционной коалицией «Другая Россия» (лидеры Гарри Каспаров, Эдуард Лимонов, на первом этапе деятельности также Михаил Касьянов, Владимир Рыжков, Виктор Анпилов), в частности, принимал участие в проводившихся «Другой Россией» Маршах несогласных, но не входил в нее. В сентябре 2007 года 8-й съезд АКМ принял решение о прекращении взаимодействия АКМ с «Другой Россией».
С 2009 года Удальцов выступал как один из организаторов акций «День гнева», в которых принимали также участие различные экологические и общественные объединения, в том числе Движение в защиту химкинского леса и «Солидарность».
С 18 ноября 2009 года — сопредседатель Оргкомитета политической партии «Российский Объединенный Трудовой Фронт (РОТ Фронт)». На Учредительном съезде партии РОТ Фронт, прошедшем в Москве 22 февраля 2010 года, избран в ЦК и Политсовет партии.
12 октября 2011 года в Москве прошла разрешенная властями города акция «День гнева», после которой началось несанкционированное шествие. Удальцов был задержан и приговорен к 10 суткам ареста, после объявления голодовки был переведен в больницу, откуда сбежал, не отбыв до конца срок наказания.
4 декабря 2011 года незадолго до начала акции «Левого фронта» против фальсификаций на выборах в Госдуму был задержан за «неисполнение им судебных решений». Был арестован на пять суток, затем получил еще два административных ареста, вышел на свободу 4 января 2012 года.
Затем в январе, несмотря на разногласия с КПРФ, поддержал от имени «Левого фронта» Геннадия Зюганова на выборах президента.
21 апреля 2012 года активистка «Молодой гвардии Единой России» Анна Позднякова обвинила Сергея Удальцова в избиении. Дело рассматривали около двух месяцев, в итоге Удальцов бы приговорен к 240 часам обязательных работ по части 1 статьи 116 УК РФ «Побои».
Сергей Удальцов – один из организаторов «Марша миллионов», который прошел 6 мая 2012 года. За три дня его трижды задерживали, в итоге 9 мая приговорили к 15 суткам ареста.
5 октября 2012-го года телекомпания НТВ показала документальный фильм «Анатомия протеста - 2», главным персонажем которого был Сергей Удальцов. 17 октября 2012 следственный комитет РФ признал подлинность беседы Сергея Удальцова с грузинским функционером Гиви Таргамадзе, показанной в фильме «Анатомия протеста — 2» на НТВ, и возбудил против Удальцова уголовное дело. Его, а также, его соратника Константина Лебедева и других оппозиционеров обвиняют в подготовке массовых беспорядков.
Женат на Анастасии Удальцовой. Растит двух сыновей, 2002 и 2005 годов рождения.
Фото: ridus.ru, ria.ru, storystar.ru, svobodanews.ru, pik.tv