Nato a Kiev nel 1905 da padre funzionario, frequentò, senza particolari risultati una scuola militare, vivendo, a poco più di dieci anni, le drammatiche vicende della prima guerra mondiale e della rivoluzione russa.

Quasi per scommessa, nel 1921 entra a far parte della scuola di danza di Bronislava Nijinska, sorella del grande Vaslav, e decide di consacrare la propria vita a quest'arte, iniziando, da subito, a lavorare assai accanitamente.

Nel 1923, cinque allievi della scuola vengono segnalati a Sergei Diaghilev; poiché uno di questi non si presenta alla partenza del treneo, Lifar approfitta dell'occasione e prende il suo posto. Nonostante il suo livello tecnico ancora piuttosto approssimativo, la sua bellezza e l'ardore passionale seducono Diaghilev che lo ingaggia e lo affida ad Enrico Cecchetti perché ne completi la tecnica. Lifar inizia ad applicarsi senza tregua per approfondire sia la conoscenza della danza che per sviluppare la propria conoscenza culturale e diviene solista dei Ballets Russes.

Dopo la morte di Diaghilev nel 1929, è interprete di "Créatures de Prométhée", una coreografia di George Balanchine per l'Opéra di Parigi. Quando Balanchine si ammala, è Lifar a continuarne l'opera. Diviene maître de ballet all'Opéra di Parigi, nonché principale ballerino. Si esibisce anche a Londra nella rivista Cochran (1930) e, dal 1932 al 1940, collabora con i Ballets Russes di Monte-Carlo.

Dopo la fine della seconda guerra mondiale, per iniziativa del comitato di epurazione viena allontanato dall'Opéra. Si trasferisce quindi al Nouveau Ballet de Monte-Carlo (1945-47). Nel 1947 viene reintegrato all'Opéra prima in qualità di maître de ballet, poi come ballerino dal 1949 al 1956.

Nel 1958 lascia lìOpéra e, per qualche tempo lavora ancora a Monte-Carlo e a Nizza.

A partire dal 1969 viene invitato da alcune grandi compagnie, principalmente in Sud America e in Europa, a riallestire le sue coreografie.

Serge Lifar muore a Losanna nel 1986.