Sergij Vilfan je študiral pravo na Univerzi v Ljubljani. Po diplomi leta 1941 je služil kot odvetnik. Junija 1942 so ga aretirale italijanske fašistične oblasti Ljubljanske pokrajine in internirale v taborišče v Gonarsu.
Po drugi svetovni vojni je opravljal več delovnih mest v državni upravi, preden je postal vodja Mestnega zgodovinskega arhiva Ljubljana. Leta 1971 je postal profesor pravne zgodovine na Pravni fakulteti Univerze v Ljubljani. Vilfan je sčasoma postal eden najuglednejših strokovnjakov za pravno in gospodarsko zgodovino slovenskih dežel. Pisal je tudi o zgodnjesrednjeveških poselitvenih vzorcih. Bil redni član Slovenske akademije znanosti in umetnosti, prejel je več tujih in domačih nagrad, med drugimi leta 1962 Kidričevo nagrado (za knjigo Pravna zgodovina Slovencev) in leta 1980 Gindelyjevo (na Dunaju) ter red dela z zlatim vencem.
