Родился в армянской семье Иосифа (Овсепа) Параджанова и Сиран Бежановой. В 1942-1945 годах учился на вокальном отделении Тбилисской консерватории и на строительном факультете Тбилисского института инженеров железнодорожного транспорта. В 1949 году устроился ассистентом режиссёра на Киевскую киностудию имени Александра Довженко, где и проработал до 1960 года; затем был режиссёром на студиях «Арменфильм» и «Грузия-фильм».
Окончил Всесоюзный государственный институт кинематографии (1951, мастерская Игоря Савченко).
В 1949-1966 годах — режиссёр Киевской киностудии имени А.П. Довженко.
В 1967-1974 и 1977-1990 годах — режиссёр киностудий «Грузия-фильм» и «Арменфильм».
Автор и соавтор сценариев, художник ряда спектаклей и фильмов.
В 1964 году появился его первый шедевр «Тени забытых предков» (по одноимённой повести Михаила Коцюбинского; премия за лучшую режиссуру и приз на кинофестивале в Мар-дель-Плато, Аргентина, 1965; Кубок I Фестиваля Фестивалей в Риме, Италия, 1965 и другие награды), принесший кинорежиссёру всемирную славу. Режиссёр-армянин создал кинематографический памятник гуцульской культуре. Поразительное проникновение в западноукраинскую этнографию здесь сочетается с самобытной поэтикой Параджанова. В картине доминирует изобразительное начало, причём особое место занимает новаторская работа с цветом, однако и мелодика гуцульской речи становится сильным выразительным средством. Для большинства эпизодов характерно стремительное внутрикадровое движение. Это самый экспрессивный фильм Параджанова. История о любви, смерти и верности исполнена мощной языческой витальности. Всемирно прославившийся режиссёр, тем не менее, оставался в вынужденном простое. Его работа над фильмом «Киевские фрески» была прервана.
Автор сценариев ряда фильмов: «Интермеццо», «Киевские фрески», «Этюды о Врубеле», «Лебединое озеро. Зона». В 1967 году Параджанова приглашают на Ереванскую киностудию, где он работает над фильмом «Цвет граната» («Саят-Нова») — картину о великом армянском поэте, речь в которой идёт скорее о жизни духа, нежели о внешних событиях биографии. Здесь киноязык Параджанова значительно обновляется. «Цвет граната», подобно поэзии, изъясняется метафорами. Кадры обретают почти полную статику, отчего малейшее движение внутри них воспринимается как событийный взрыв. Предметы, представляющие подлинную историко-этнографическую ценность, работают наравне с актёрами. Язык цвета обретает ещё большее значение, хотя цветовая гамма становится более лаконичной. Каждый кадр содержит максимум смысловой информации, и считывание этого насыщенного содержания требует от зрителя немалой культуры.
С 17 декабря 1973 по 30 декабря 1977 года — С.И. Параджанов находился в заключении, куда этот «неудобный», конфликтный человек был отправлен по умело составленному обвинению. С просьбой об освобождении режиссёра обратился к Л.И. Брежневу Луи Арагон, только после этого удалось вытащить Параджанова с зоны. После возвращения Параджанов работал на киностудии «Грузия-фильм», где совместно с Давидом Абашидзе поставил «Легенду о Сурамской крепости» (1984). В основе картины — грузинское предание о юноше, замуровавшем себя в стены крепости. Язык нового шедевра Параджанова, развивая найденное в «Цвете граната», стал ещё более изощрённым. В 1986 году режиссёр снимает документальный фильм «Арабески на тему Пиросмани». В «Ашик-Керибе» (1988, по сказке М.Ю. Лермонтова) Параджанов подтвердил репутацию уникального матера, но фильм, в основном, повторял уже пройденное режиссёром. После этого Сергей Иосифович занимался художественным коллажем, в искусстве которого не знал равных.
В 1989 году Параджанов приступил к работе над очередным фильмом — «Исповедь», который должен был стать автобиографическим. Однако снять его режиссёр так и не успел.
В мае того же года в Тбилиси умерла его сестра Анна, и съёмки картины пришлось отложить. А спустя несколько месяцев после смерти сестры у Параджанова обнаружили рак лёгкого.
В октябре 1989 года его привезли в Москву и положили в Пироговку. Там ему сделали операцию, удалили лёгкое, но его состояние не улучшилось. Тогда друзья посоветовали лечь в известную клинику в Париже (три года назад в ней лежал коллега Параджанова — Андрей Тарковский). Однако дни Параджанова были сочтены. 17 июля 1990 года он вернулся на родину — правда, не в Тбилиси, а в Ереван, где спустя три дня скончался.
Յանա Սարդարյան 