Sergei Loznitsa nasceu em 1964 na cidade de Baranovitchi na Bielorrússia, parte da então União Soviética. Mais tarde, sua família mudou-se para Kiev, na Ucrânia, onde Sergei terminou o ensino médio. Formado em engenharia e matemática pelo Instituto Politécnico de Kiev, trabalhou entre 1987 e 1991 no Instituto de Ciências Cibernéticas, onde pesquisava sistemas e inteligência artificial. Paralelamente, atuava também como tradutor de japonês. Foi nesse período que desenvolveu um intenso interesse por cinema. Em 1991, ingressou no Instituto Estadual de Cinematografia, em Moscou, onde se formou com mérito. Durante a faculdade, fez um estágio no estúdio da diretora georgiana Nana Djordjadze. Desde então, já dirigiu 20 documentários aclamados internacionalmente. Seus filmes de ficção – Minha felicidade (2010), Na neblina (2012), Uma criatura gentil (2017) e Donbass (2018) – tiveram suas estreias mundiais no Festival de Cannes, onde Na neblina recebeu o prêmio Fipresci e Donbass, o prêmio de Melhor Direção na mostra Um Certo Olhar deste ano. Também em 2018, o documentário Dia da Vitória foi exibido pela primeira vez, no Festival de Berlim, e O processo, no Festival de Veneza.
