Сергей Полонский родился 1 декабря 1972 года в Ленинграде. Учился в одной из школ на Петроградской стороне. В 1984 году с семьей переехал на Украину в город Горловку, где в 1989 году окончил среднюю школу. Служил в ВДВ, был в Цхинвале во время боевых действий. В 2000 году окончил Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, в 2002-м защитил кандидатскую диссертацию.
В 1994 году Сергей Полонский и Артур Кириленко создали в Санкт-Петербурге строительно-отделочную компанию ООО "Строймонтаж". В 2000 году "Строймонтаж" превратился в "Миракс Групп" и вышел на московский рынок недвижимости. Кроме того, компания работала на рынках Украины, Франции, Камбоджи, Черногории, США, Швейцарии и Великобритании. В 2008 году доходы "Миракс Групп" оценивались в 1,65 миллиарда долларов с чистой прибылью в 616,4 миллиона долларов.
Среди реализованных проектов компании - московские жилые комплексы "Корона" и "Золотые ключи II", а также башня "Федерация" в международном деловом центре "Москва-Сити".
К строительству "Кутузовской мили" Полонский стал иметь отношение с 2005 года. В 2002-м между правительством Москвы и компанией ФЦСР был заключен контракт, к исполнению которого в 2005 году в качестве инвестора привлечено ООО "Аванта", подразделение "Миракс Групп".
Стройка фактически была заморожена в марте 2009 года в результате конфликтов между ФЦСР и "Миракс Групп". В 2010 году строительство практически остановилось. В сентябре 2011-го правительство Москвы заключило новый контракт с ФЦСР, который и должен был закончить проект. 23 сентября 2011 года Полонский объявил о рейдерском захвате строительной площадки и некоторое время находился на ней круглые сутки, объявив голодовку в знак протеста.
Однако всплыл факт сбора денег с дольщиков строительного проекта. По версии следствия, "Миракс Групп" в 2007-2009 годах собрала около 5,7 миллиарда рублей, но в стройку "Кутузовской мили" было вложено только 2,5 миллиарда.
14 июня 2013 года Следственный комитет России заочно обвинил Полонского в мошенничестве и хищении 5,7 миллиарда рублей. Тверской районный суд Москвы постановил избрать меру пресечения обвиняемому - содержание под стражей. К тому времени Полонский уже был в Камбодже.
13 августа 2013 года Полонский объявлен в международный розыск. 11 ноября предприниматель был задержан правоохранительными органами Камбоджи, но освобожден 13 января 2014 года. Оснований для его экстрадиции в Россию Камбоджа не нашла.
Впрочем, 15 мая 2015 года Полонского снова задержали за нарушение миграционного законодательства: истек срок его визы. 17 мая власти Камбоджи посадили беспокойного гостя на московский авиарейс.
В Москве Полонский тут же был препровожден в СИЗО. Адвокат предлагал сотрудничать со следствием, но задержанный твердил о своей невиновности. Несмотря на это, 23 октября 2015 года Полонскому предъявлено окончательное обвинение по ч. 4 ст. 159 УК РФ, грозящее сроком в восемь лет.
12 июля 2017 года Полонский признан виновным "по делу о хищении более 2,6 миллиарда рублей при строительстве жилья", а статья обвинения была заменена на более мягкую. Суд назначил Полонскому наказание в виде пяти лет лишения свободы, но осужденный был тут же освобожден в зале суда "в связи с истечением срока давности по его уголовному делу".