Лингвист. Родился в Тобольске. Работал учителем. Вступил в партию эсеров. В 1906 г. арестован. Из тюрьмы бежал, жил в эмиграции, изучал лингвистику в Женеве (Швейцария). В 1917 г. приехал в Россию, участвовал в заседаниях Московского лингвистического кружка. В 1920 г. уехал из страны, преподавал в университете Страсбурга. С 1923 г. жил в Праге, создал журнал «Русская школа за рубежом», стал также одним из создателей Пражского лингвистического кружка. С 1927 г. жил в Женеве, преподавал в Женевском университете, профессор. В 1940 г. стал инициатором создания Женевского лингвистического общества, его вице-президент в 1941-1950 годы. Автор книг: "Язык, война и революция" (1923), "Systeme du verbe russe: Essai de linguistique synchronique" (1927), "Повторительный курс русского языка" (1928).
     С.О. Карцевский намеревался вернуться в СССР, но за полгода до намеченного переезда скончался. Урна с прахом учёного была перевезена в Москву и захоронена на Донском кладбище (Новая территория Донского монастыря), в здании бывшего крематория, а ныне храма (колумбарий 1, секция 2а).