Sergey Sobolev a suivi toute sa formation à Moscou. D’abord au collège attaché au Conservatoire de la ville, puis au Conservatoire même avec Mikhail Voskressensky. Il a remporté divers prix lors de concours internationaux de piano : Premier Prix du Concours Nicolai Rubinstein à Moscou (1997), 3e Prix du Concours Skriabyn (2000), 4e Prix du Concours Tchaikovsky (2007) et en 2000 il était lauréat du concours russe “The New Names”. Du Président de Russie il a reçu un diplôme en 1997 et en 2003 il a obtenu le Youth Prize Triumph de Moscou.
Sergey Sobolev s'est produit avec orchestre en Russie, Allemagne, Belgique, France, Corée, aux Pays-Bas et aux États-Unis, sous la direction de chefs d'orchestre comme Gilbert Varga, Georges Octors, Mark Gorenstein, Valery Poliansky et Anatoly Levin. Il a enregistré deux disques avec des oeuvres de Beethoven, Chopin, Skriabyn et Prokofiev.