Родился в семье художников в г. Звенигород возле древнего Успенского собора.
В 1937 г. поступает на биолого-охотничье отделение знаменитого Пушмеха в г. Балашиха. Уже в студенческие годы начинает работать в арктических экспедициях.
В 1942 г. закончил институт и был призван в армию, где сразу был направлен на военно-ветеринарные курсы. Принимал участие в боевых действиях в 1944-1945 гг. в составе 2-го Белорусского фронта.
По окончании войны работает в Главном управлении по заповедникам РСФСР. С 1948 по 1950 г работает на Новой Земле, в 1951 г. защищает кандидатскую диссертацию по экологии северных морских птиц. С начала 1950-ых г. работает в Музее землеведения МГУ, а с 1956 г зачислен ст. науч. сотрудником в лабораторию орнитологии, созданную проф. Г.П.Дементьевым на кафедре зоологии позвоночных биолого-почвенного ф-та. В 1963 г. здесь он защитил докторскую диссертацию. В период работы в МГУ формируется как выдающийся арктический орнитолог. В 1969 г. перешёл работать в ЦНИЛ охраны природы, преобразованную позднее во Всесоюзный Институт охраны природы и заповедного дела. В создании этого института С.М. Успенский внес существенный вклад. Был инициатором создания заповедника на о. Врангеля, руководил проектом завоза реликтовых арктических овцебыков на п-ов Таймыр и о-в Врангеля. Возглавлял международное движение по изучению и охране белого медведя, был первым председателем Международной рабочей группы по белому медведю. Опубликовал более 350 научных работ и не менее десятка книг.
