Родился в 1966 году 15 апреля в семье с литовскими и болгарскими корнями, которая по стечению жизненных обстоятельств оказалась в Курске. Пускепалис учился в Саратовском театральном училище в мастерской Юрия Петровича Киселева. Именно в честь учителя Сергея назван саратовский Театр Юного Зрителя. Обучение в Саратове Сергею пришлось прервать – призвали на срочную службу в военно-морской флот, откуда он вернулся в 1988 году в звании старшины. После обучения в театральном училище Сергей Пускепалис поработал некоторое время в Саратовском ТЮЗе, где играл в спектаклях «Женитьба Белугина» по пьесе Александра Островского (роль Белугина) и «Эти свободные бабочки» Леонарда Герше (роль Дональда Бейкера).
Затем сбылась мечта Сергея, и он попал на курс Петра Фоменко в РАТИ. Выпустился из РАТИ в 2001 году и сразу же поставил пьесу «Двадцать семь» драматурга Алексея Слаповского. Пьеса была принята прекрасно и участвовала в рамках фестиваля «Балтийский дом». После этого Алексей Слаповский и Сергей Пускепалис стали постоянными соавторами. Для «Пятого театра» в Омске Сергей Пускепалис поставил пьесу «От красной крысы до зеленой звезды». Также Сергей работал в Самарском театре «Понедельник», где с 2000 по 2002 год им было поставлено три спектакля, два из которых по пьесам Алексея Слаповского («Уезжаю» и «Тихий ангел»).
В 2003 году Пускепалис стал главным режиссером Магнитогорского театра драмы им А.С.Пушкина и в том же году он начал сниматься в кино. Первые роли были эпизодическими. Но начал Сергей путь в мир кино с картины, ставшей культовой – «Прогулки» Алексея Учителя, где он сыграл в эпизоде участника аварии.
На съемках своего сына Глеба, который тоже снимался в кино, Сергей познакомился с Алексеем Попогребским. Режиссер пригласил Пускепалиса старшего сниматься в свой фильм «Простые вещи», предложив главную роль анестезиолога Маслова. Фильм получил Гран-при «Кинотавра» в 2007 году, а Сергей был удостоен приза за лучшую мужскую роль.
В 2008 и в 2009 году Пускепалис снова работал с Алексеем Попогребским над картиной «Как я провел этим летом». Мировая прьемьера фильма состоялась на Берлинском кинофестивале в 2010 году, а в России фильм впервые показали в Ростове-на-Дону. Актеры Георгий Добрыгин и Сергей Пускепалис были совместно награждены призом Берлинского кинофестиваля «Серебряный медведь» в номинации «Лучшая мужская роль». Также был награжден «Серебряным медведем» Павел Костомаров, оператор картины – «За выдающийся вклад в искусство».
С 2009 года по 2010 год Сергей Пускепалис работал главным режиссером Российского государственного академического театра драмы имени Федора Волкова в Ярославле. Его приглашают для работы во все известные театры страны. Также Сергей занимался педагогической деятельностью, преподавая курс на театральном факультете в консерватории Магнитогорска.
Семья актера и режиссера живет в Железноводске.
