Сергей Михайлович Прокудин-Горский родился 31 августа 1863 года в Муроме. Детство провел в родовом имении Прокудиных-Горских - Фуникова Гора. Учился в Александровском лицее, закончил Технологический институт в Санкт-Петербурге, где посещал лекции Менделеева.
Затем он продолжил свое обучение на химика в Берлине и Париже. Сотрудничал с известными химиками и изобретателями Момене и Мите. Вместе с ними занимался разработкой перспективных методов цветной фотографии.
В 1898 году Прокудин-Горский становится членом фотографического отдела Императорского русского технического общества и выступает с сообщением «О фотографировании падающих звезд». Уже в то время он является крупнейшим российским авторитетом в области фотографии. Ему поручают организацию курсов практической фотографии при ИРТО.
(30 ноября) 13 декабря 1902 года Прокудин-Горский впервые объявил о создании цветных диапозитивов по методу трехцветной фотографии А.Мите, а в 1905 году запатентовал свой сенсибилизатор, значительно превосходящий по качеству аналогичные разработки иностранных химиков. Состав нового сенсибилизатора делал бромосеребряную пластину одинаково чувствительной ко всему цветовому спектру.
В 1909—1916 годах Прокудин-Горский объездил значительную часть России, фотографируя старинные храмы, монастыри, заводы, виды городов и разнообразные бытовые сцены. В 1910-1912 годах, в рамках фотографической экспедиции по Камско-Тобольскому водному пути, он совершает большое путешествие по Уралу.
Вскоре после Октябрьской революции 1917 года Прокудин-Горский участвовал в создании Высшего института фотографии и фототехники, который был официально учрежден уже после отъезда Прокудина-Горского за границу.
В конце августа 1918 года Прокудин-Горский покинул Россию и до конца своих дней жил в эмиграции - в Норвегии, Англии, Франции. С 1922 года он переехал в Ниццу и работал вместе с братьями Люмьер. До середины 1930-х годов фотограф занимался просветительской деятельностью во Франции.
Скончался Сергей Михайлович Прокудин-Горский 27 сентября 1944 года в Париже.