Né à Yerevan en Arménie, Sergey Khachatryan a remporté le premier prix du VIIIe Concours international Jean Sibelius à Helsinki en 2000, devenant ainsi le plus jeune lauréat de l’histoire du Concours. En 2005, il reçoit le premier prix du Concours musical international Reine Élisabeth de Belgique.
Au cours de la saison 2025-26, Sergey poursuit sa carrière internationale en se produisant avec l'Orchestre de la Suisse Romande (Tugan Sokhiev), le Luzerner Sinfonieorchester (Maxim Emelyanychev), le Wiener KammerOrchester (Jan Willem de Vriend), l'Orquestra Simfònica de Barcelona i Nacional de Catalunya (Eun Sun Kim), le Hr-Sinfonieorchester (Alain Altinoglu) et l'Orchestre symphonique de Taipei (Alexander Liebreich), ainsi qu'en Amérique du Nord avec le San Francisco Symphony (David Afkham), l'Atlanta Symphony Orchestra (Pietari Inkinen), le Cleveland Orchestra (Rafael Payare) et le National Symphony Orchestra Washington (Simone Young).
Sergey Khachatryan s’est récemment produit en Amérique du Nord avec le Toronto Symphony Orchestra (Tarmo Peltokoski), le Seattle Symphony (Ludovic Morlot) et l'Orchestre symphonique de Montréal (Rafael Payare). Il s'est également produit avec le New York Philharmonic, le Boston Symphony et le Philadelphia Orchestra, tout comme le Ravinia, Aspen, Blossom et Mostly Mozart Festivals. La dernière tournée nord-américaine avec l'Orchestre philharmonique national d'Arménie comprenait des destinations telles que le Roy Thomson Hall à Toronto, la Maison symphonique à Montréal et le Carnegie Hall à New York.
Son dernier album avec Lusine, My Armenia, enregistré avec le label naïve, est consacré à la 100e commémoration du génocide arménien et a reçu le prix Echo Klassik pour le meilleur enregistrement de musique de chambre des 20e et 21e siècles. La discographie de Sergey Khachatryan avec le label comprend également les concertos de Sibelius avec le Sinfonia Varsovia et Emmanuel Krivine, les deux concertos de Chostakovitch avec l’Orchestre National de France et Kurt Masur, un enregistrement des Sonates pour violon et piano de Chostakovitch et Franck, ainsi que l’intégrale des Sonates et Partitas pour violon seul de J.S. Bach.