Γεννήθηκε στην Τιφλίδα της ΣΣΔ Γεωργίας της Σοβιετικής Ένωσης και ήταν γιος της αρμενικής οικογένειας των Ιωσήφ Σεργκέγιεβιτς Παρατζάνωφ και Σιριάν Νταβίντοβα Μπζάνοβα, ενώ είχε δύο μεγαλύτερες αδελφές[6].
Ολοκλήρωσε τις εγκύκλιες σπουδές του σε ρωσόφωνο σχολείο Μέσης Εκπαίδευσης της Τιφλίδας[6] και στη συνέχεια φοίτησε από το 1942 μέχρι το 1945 στη Μουσική Σχολή του Κρατικού Ωδείου Τιφλίδας παρακολουθώντας μαθήματα φωνητικών[7] και βιολιού.
Το 1945 εγκαταστάθηκε στη Μόσχα για να σπουδάσει κινηματογράφο στο Πανενωσιακό Ινστιτούτο Κινηματογραφίας, από το οποίο αποφοίτησε[8] το 1951, υπό την επίβλεψη των καθηγητών Ιγκόρ Σάβτσενκο και Αλεξάντερ Ντοβτζένκο. Το 1948 καταδικάστηκε για ομοφυλοφιλικές πράξεις σε φυλάκιση πέντε ετών παραμένοντας για τρεις μήνες στη φυλακή μέχρι την χορήγηση σχετικής αμνηστίας. Στα μισά της δεκαετίας του 1950 εγκαταστάθηκε στην Ουκρανία, όπου και γύρισε ταινίες στην ουκρανική[7][9] γλώσσα βασισμένες στην παράδοση του σοσιαλιστικού ρεαλισμού.
Το 1962 παρακολούθησε την ταινία Τα παιδικά χρόνια του Ιβάν του Αντρέι Ταρκόφσκι, η οποία και συνέβαλε καθοριστικά στο να παρατήσει[9] τον σοσιαλιστικό ρεαλισμό και να αναζητήσει[9] τις ρίζες της αρμένικης κουλτούρας. Αποτέλεσμα αυτής της στροφής είναι η ταινία Στις Σκιές των Ξεχασμένων Προγόνων (1964), η οποία βραβεύθηκε σε αρκετά διεθνή φεστιβάλ[10] και έγινε ευμενώς δεκτή από τις σοβιετικές αρχές.
Το 1965 ξεκίνησε τα γυρίσματα για την νέα του ταινία με τίτλο Οι νωπογραφίες του Κιέβου, σύντομα όμως οι σοβιετικές αρχές απαγόρευσαν την συνέχιση αυτών. Την ίδια εποχή εγκαθίσταται μόνιμα στο Ερεβάν. Το 1968, ύστερα από αρκετά προβλήματα και έχοντας μία εξαιρετικά μικρή χρηματοδότηση, ολοκλήρωσε την ταινία "Σάγιατ Νόβα", η οποία εν τέλει κυκλοφόρησε με τον τίτλο "Το χρώμα του ροδιού". Η ταινία αντιμετωπίστηκε καχύποπτα από τις σοβιετικές αρχές, οι οποίες παρενέβησαν στο περιεχόμενο αυτής και εν τέλει απαγόρευσαν την προβολή της. Το 1972 συνεργάστηκε πάλι με τα κινηματογραφικά στούντιο του Κιέβου για την προετοιμασία[8] της ταινίας "Intermezzo". Τελικά ύστερα από παρέμβαση του κομμουνιστικού κόμματος η συνεργασία τους διακόπηκε και ο ίδιος αναγκάστηκε να εγκαταλείψει το ουκρανικό έδαφος. Την ίδια περίοδο γράφει και καταθέτει προς έγκριση δεκάδες σενάρια χωρίς όμως επιτυχία.
Τον Δεκέμβριο του 1973 καταδικάστηκε[11] σε πενταετή καταναγκαστικά έργα στη Σιβηρία για τον βιασμό μέλους του κομμουνιστικού κόμματος και για διάδοση της πορνογραφίας. Παράλληλα δημεύθηκε η περιουσία του. Πλήθος καλλιτεχνών, μεταξύ των οποίων οι Αντρέι Ταρκόφσκι, Ζαν-Λυκ Γκοντάρ, Φεντερίκο Φελίνι, Υβ Σεν Λοράν, Λουίς Μπουνιουέλ, Μικελάντζελο Αντονιόνι, Μιχαήλ Βαρτάνοφ διαμαρτυρήθηκαν για την καταδίκη του. Τον Δεκέμβριο του 1977 αποφυλακίστηκε, ύστερα από απόφαση του Μπρέζνιεφ, προϊόν συνάντησής του με τον Λουί Αραγκόν και την Έλσα Τριολέτ. Κατά τη διάρκεια του εγκλεισμού του ο Παρατζάνωφ δημιούργησε[9] δεκάδες εικαστικά έργα με την μέθοδο του κολάζ. Αποκλεισμένος από κάθε χρηματοδότηση και διωκόμενος από το σοβιετικό καθεστώς, επέστρεψε στο πατρικό του σπίτι στην Τυφλίδα, όπου και προσπάθησε να εργαστεί ως κινηματογραφιστής δίχως[11] αποτέλεσμα.
Τον Φεβρουάριο του 1982, και ενώ βρισκόταν στη Μόσχα για την πρεμιέρα μιας παράστασης, συνελήφθη με την κατηγορία της δωροδοκίας και καταδικάστηκε[11] σε φυλάκιση. Παρέμεινε στη φυλακή Ορτατσάλσκαγια για εννέα μήνες. Το 1984 του δόθηκε η άδεια από την Επιτροπή Κινηματογράφου της ΕΣΣΔ να γυρίζει ταινίες για λογαριασμό της "Γκρούζια Φιλμ". Απότοκος αυτής της συνεργασίας ήταν οι ταινίες Ο θρύλος του κάστρου του Σουράμ και το Ασίμπ Κερίμπ, οι οποίες και βραβεύθηκαν σε διεθνή φεστιβάλ. Το 1987 ταξίδεψε στο Ρότερνταμ για να παραλάβει το βραβείο «20 σκηνοθέτες του μέλλοντος». Λίγο αργότερα θα πραγματοποιηθεί έκθεση έργων του στο Μόναχο καθώς και προβολές των ταινιών του στο εξωτερικό. Τον Απρίλιο του 1989 επισκέπτεται την Κωνσταντινούπολη για να συμμετάσχει στο φεστιβάλ κινηματογράφου και μερικούς μήνες αργότερα στην Πορτογαλία για να συμμετάσχει στο φεστιβάλ κινηματογράφου «Φαντασπορτο».
Απεβίωσε από καρκίνο στις 20 Ιουλίου1990 στο Ερεβάν και ενταφιάστηκε στο Κεντρικό Πάνθεον. Ένα χρόνο αργότερα εγκαινιάστηκε το Μουσείο Σεργκέι Παρατζάνωφ, ενώ το 2010 ιδρύθηκε στις ΗΠΑ το Ινστιτούτο Παρατζάνωφ - Vartanov με σκοπό την διατήρηση και την προώθηση του έργου των δύο σκηνοθετών. Στο Διεθνές φεστιβάλ κινηματογράφου του Γερεβάν έχει θεσπιστεί εις μνήμη του το βραβείο "Ταλερ του Παρατζάνωφ", το όνομα του οποίου έχει προέλθει[12] από τις εικόνες που συνήθιζε να σκαλίζει με τα νύχια του πάνω σε μεταλλικά καπάκια μπουκαλιών όταν βρισκόταν φυλακισμένος.
Προσωπική ζωή
Τον Ιανουάριο του 1951 παντρεύτηκε την ταταρικής καταγωγής Νιγκιάρ Σεράεβα, η οποία ασπάστηκε τον χριστιανισμό, αν και ήταν μουσουλμάνα προκειμένου να πραγματοποιηθεί ο γάμος. Όμως λίγο αργότερα σκοτώθηκε υπό αδιευκρίνιστες συνθήκες (σύμφωνα με μια άποψη δολοφονήθηκε από συγγενείς της εξαιτίας της αδυναμίας του Παρατζάνωφ να ικανοποιήσει ορισμένες οικονομικές αξιώσεις τους προκειμένου να παντρευτεί τη Σεράεβα)[13]. Τον Νοέμβριο[14] του 1955 παντρεύτηκε την Ουκρανή Σβετλάνα Ιβάνοβνα Σεπρμπατιούκ, με την οποία απέκτησε έναν γιο[11], τον Σουρέν. Το ζευγάρι χώρισε στα τέλη του 1962.