Urodził się w 1951 roku w Rydze i tam ukończył Szkołę Muzyczną. Następnie studiował w klasie prof. A. Nikitina w Konserwatorium w Leningradzie, które ukończył w 1975 roku i został tam asystentem. W czasie studiów został przyjęty do renomowanej Akademickiej Orkiestry Symfonicznej. W 1980 roku zdobył III nagrodę oraz brązowy medal na Międzynarodowym Konkursie Wiolonczelowym „Praska Wiosna”. W 1984 został koncertmistrzem wiolonczel Orkiestry Teatru Maryjskiego. Koncertował w Rosji, Niemczech, Szwajcarii, Finlandii, Włoszech, Wielkiej Brytanii, Norwegii, Czechach, na Słowacji. Współpracował z dyrygentami takimi jak A. Janson, M. Janson, S. Sondeckis, Y. Domarkas, A. Lazarev, V. Gergiev, M. Brabbins, A. Paris, R. Melia, R. Martynov, oraz G. Rinkevičius. Jako solista i muzyk orkiestrowy Roldugin wykonuje utwory należące do różnych epok i stylów. Nagrywa dla radia i telewizji, jak również dla wytwórni płytowej Melodia.
Każdego roku prowadzi warsztaty w Rosji, innych krajach Europy, Korei i Japonii, uczestniczy w pracach jury rosyjskich oraz międzynarodowych konkursów.
W 2004 roku rozpoczął karierę dyrygencką. Dyrygował w Moskwie, St. Petersburgu, Nowosybirsku oraz za granicą, w Niemczech, Finlandii oraz Japonii.
W latach 2003-04 Sergei Roldugin stał na czele Konserwatorium im. Rimskiego-Korsakowa w Petersburgu. W 2006 utworzył Dom Muzyczny w St. Petersburgu i został jego dyrektorem artystycznym.