Anyja pedagógus volt, apja vasúti mérnök, ő maga kiskorától festőművésznek készült. A Művészeti Szakiskolában először festészeti tanulmányokkal, majd grafikával foglalkozott, de végül mégsem ezen a pályán indult el. Minthogy kellemes tenorhangja volt, húszévesen próbaéneklésre jelentkezett a moszkvai Művész Színházba, s nyomban fel is vették a nagyhírű intézménybe, méghozzá maga az intézmény főrendezője.

A közönséggel nem sokszor találkozott személyesen, mert érdeklődése hamarosan a bábjáték felé fordult. Először csak a kollégáknak játszott, aztán mind nagyobb publikum előtt és olyan sikere volt, hogy 1931-ben megnyithatta a Központi Bábszínházat, ahol klasszikus orosz és külföldi mesejátékok mellett szatirikus felnőttműsorokat is bemutatott.

A bábelőadásokon megdöbbentő egyszerűséggel fejezte ki az emberi érzelmeket és indulatokat (Aladdin és a csodalámpa, Pinocchio, Csizmás Kandúr, Hamupipőke, Különleges koncert).

Nagyon sokat vendégszerepelt külföldön, szólóestjeivel az egész világot bejárta, meghódította Európa és Ázsia számos országát és az Egyesült Államokat is. Színházával Magyarországon is többször járt, sokaknak szerezve örömöt, mert a nagyobb városokban is bemutatkozott.

Obrazcov élete végéig örömét lelte a hivatásában. Fáradhatatlan volt, töretlenül hitt a játékban, kezében megelevenedtek a rongyból, fából, műanyagból, szőrből, papírhulladékból készült bábfigurák.

Lelket tudott lehelni az élettelen anyagba, ha két ujjára felhúzott egy-egy festetlen fagolyót és elkezdte őket mozgatni, a közönség pontosan tudta, mikor lát összebújó, civakodó, ujjongó, vagy vérző szívű szerelmespárt. Egy személyben volt a gyermeki tisztaság, az okos, finom gúny, és a bölcs mese.

Elválaszthatatlan társa, kedvence a hatalmas szemű, pisze orrú, kerek szájú, szöszkehajú, szeretni való csecsemőbábu, Tyápa volt, "akivel" mulatságos jelenetek egész sorát adták elő.

Szergej Obrazcov Moszkva egyik legendás személyisége volt. Közszeretetnek örvendett, s még azok is, akik valamiért nem lelkesedtek iránta, elismerték: a legérdekesebb, legszínesebb egyéniségek egyike.

Színházi emberek között ritkaságszámba ment végtelen türelme, pedig igazgatóként minden részlettel lehetőség szerint maga foglalkozott. Színházi munkája mellett számos elméleti könyvet, tanulmányt írt, a Hivatásom című kötet 1950-ben, A kínai színház 1957-ben, önéletrajzi írása Az emlékezet lépcsőfokai címmel 1988-ban jelent meg.

A kitűnő bábművésznek hosszú élet adatott. Teljes életet élt, hivatásában példátlan sikereket aratott, amellett számos szovjet és külföldi kitüntetés birtokosa is volt. És nem mellesleg - példás férj, családapa, nagyapa, sőt dédapa is. Kilencvenegy évesen, Moszkvában halt meg, 1992. május 8-án.