Родился в Москве в еврейской семье. Его отец  Михаил Израилевич, работал научным сотрудником в Центральном экономико-математическом институте АН СССР. С детства мечтал стать физиком, но на физический факультет его не приняли из-за пятого пункта. Пришлось довольствоваться математическим факультетом, который способный студент окончил с отличием. Но в аспирантуру его так и не взяли (всё тот же пятый пункт). Поэтому, не удивительно, что когда в 70-х годах приоткрылись для евреев границы СССР, семья эмигрировала в США.
 Сергею было в то время 6 лет. Он учился в американской школе, ушёл из неё в последнем классе, сдал выпускные экзамены экстерном и поступил в Мэрилендский университет, где работал профессором его отец. Окончил университет тоже досрочно,  получил диплом бакалавра и стипендию от Национального научного центра. В 1993 г. поступил в Стэндфордский университет, защитил диплом магистра и начал готовиться к защите диссертации. Увлёкся изучением интернетовских  поисковых машин и интернетовских технологий. (Поисковая машина – комплекс программ для поиска информации в Интернете). Вместе с аспирантом Стэндфордского университета  Лари Пейджем они написали свою первую научную работу: Анатомия системы крупномасштабного гипертекстного Интернет-поиска, в которой обосновали идею новой поисковой системы. Доказав её состоятельность на университетской поисковой машине, они 14 сентября 1997 года зарегистрировали Домен google/ com – новую производственную компанию. Совместное дело росло и крепло, демонстрируя устойчивость и принося немалую прибыль, и вскоре покинуло стены университета. Друзьям удалось собрать приличные инвестиции. В 2004 году ведущий журнал Forbes имена основателей Google уже внёс в список миллиардеров. 
Сейчас Google самая большая поисковая программа в мире и, по мнению многих, самая удобная. Она даёт возможность тут же перевести одним движением курсора найденный материал на язык пользователя, а это значительно расширяет возможности программы. В компании работает больше 1000 сотрудников. Помимо всего прочего, компания Брина занимается огромными благотворительными инвестициями. Сергей Брин женился на выпускнице Йельского университета Анне Войжитеки. В 2008 году у них родился сын Бенджи. В 2009 году Гвинея-Биссау выпустила почтовый блок, в котором одна марка посвящена создателям Google ( на ней Брин справа)