Сергей Горобченко родился 29 июля 1972 года в городе Североуральск Свердловской области.В 1989—1991 гг. учился в Горном институте в Санкт-Петербурге, из которого ушёл и поступил в театральный институт — ЛГИТМиК им. Н. К. Черкасова..

До 2000 года был актёром Петербургского театра комедии им. Н. П. Акимова..

С 1998 года снимается в кино. Популярность пришла после роли Пети «Рамы» в фильме «Бумер» Петра Буслова..

С 2000 — актёр театра «Ленком» в Москве, куда переехал с семьей.

Призы и награды

Кадр из фильма «Миннесота». Сергей Горобченко и Алексей Шевченков

2002 — 2-й фестиваль-смотр российских фильмов «про любовь» «Любить по-русски», Москва

Приз «Бронзовая подкова» Сергею Горобченко — за исполнение главной роли в фильме «Башмачник», режиссёр Владимир Зайкин

2009 — КФ «Амурская осень», Благовещенск

Приз за лучшую мужскую роль — Сергей Горобченко, фильм «Миннесота», режиссёр Андрей Прошкин

2010 — Премия «Человек года GQ» в номинации «Актер года» — Сергей Горобченко

2009 — Номинант на премию «Золотой орел» в номинации «Лучшая мужская роль на телевидении», сериал «Братья Карамазовы», режиссёр — Юрий Мороз, роль — Дмитрий Карамазов

Семейное положение

На 2-м курсе женился на однокурснице Александр Флоринской, и по окончании института они вместе работали в одом театре. Сын Глеб. Развод.

С 2008 года женат на Полине Невзоровой (дочери Александра Невзорова). Сыновья Александр и Пётр.

Происшествия и интересные факты

Для роли в фильме «Миннесота» Сергей Горобченко научился играть в хоккей. Хоккейному мастерству актера учил Эдуард Иванов — знаменитый хоккейный защитник, трижды олимпийский чемпион, который сделал Сергея приличным игроком всего за месяц.

30 октября 2009 года Сергей Горобченко получил многочисленные переломы ног из-за падения с мотоцикла во время съёмок.