Русский военный деятель. Полковник гвардии. Участник Отечественной войны 1812 года. Занимал должность дежурного штаб-офицера 4 пехотного корпуса. Являлся одним из председателей «Северного общества». Декабрист. Непосредственного участия в декабрьском восстании не принимал, но не смотря на это, среди «декабристов», сохранил общую любовь и уважение.
После смерти Александра I в 1825 году события стали развиваться стремительно. Проведение присяги Константину Павловичу вызвало в «Северном обществе» серьезные разногласия, приведшие к его практическому роспуску. Но отказ Константина от трона и подготовка к присяге Николаю Павловичу снова сплотили заговорщиков, и они предложили Трубецкому стать на время диктатором, руководителем восстания. Трубецкой к этому времени являлся гвардейским полковником, старшим адъютантом Главного штаба, но в столице находился в отпуске, так как прикомандирован к 4-му пехотному корпусу, расквартированному в Киеве.
Радикально настроенные заговорщики на своем последнем собрании вечером 13 декабря предлагали физически устранить Николая. Судя по всему, Сергей Петрович их не поддержал, но и против не высказывался. Хотя имеется показание Штейнгеля, что Трубецкой на это согласился и предложил провозгласить императором малолетнего Александра, сына Николая Павловича. Другие же заговорщики на следствии заявляли, что князь в обсуждении возможного убийства императора не участвовал, так как в это время беседовал с князем Оболенским.
Сам Трубецкой показал, что не может отдать себе ясного отчета в своих поступках и словах в этот вечер. По свидетельству Рылеева, князь думал о занятии дворца. На следствии заявил о своей надежде, что Николай Павлович не употребит силы для усмирения восставших и вступит с ними в фактические переговоры.
После неудачного восстания на Сенатской площади 14 декабря 1825 года, где сам князь отсутствовал, в ночь на 15 декабря Сергея Трубецкого арестовали и доставили в Зимний дворец. Император оказался просто потрясен тем, что в заговоре участвовали представители знатнейших российских фамилий, некоторые из которых являлись древнее, чем род Романовых.
Суд приговорил Трубецкого к смертной казни, которая императором заменена на вечную каторгу. Вскоре срок каторги сокращен до 20 лет, а в конечном итоге составил 13 лет. Срок наказания исчислялся со времени прибытия к месту отбытия наказания. В 1839 году Трубецкой вышел на поселение в село Оек Иркутской губернии. Его супруга Екатерина, которая первой из жен декабристов решилась последовать за мужем в Сибирь, первое время жила здесь вместе с ним, а затем ей позволили с детьми жить в Иркутске, где дети смогли получать образование. Трубецкому разрешалось из Оека изредка на несколько дней приезжать к семье.
Сергей Петрович Трубецкой скончался 4 декабря 1860 года в городе Москве и похоронен в Новодевичьем монастыре возле Смоленского собора.