Сергей Угрюмов никогда не скрывал фактов из своей личной жизни. Напротив, он охотно делился ими в интервью. Его семейная жизнь – необычна для представителей его профессии, ведь актер вместе со своей женой еще со студенческой скамьи.
Его возлюбленной является Галина, с которой он вместе учился в Казанском театральном училище, а позже и во МХАТ.
Влюбившись в Галину с первого взгляда, актер, как только им обоим исполнилось 18 лет, сделал ей предложение. А уже через несколько месяцев они сыграли свадьбу. На сегодняшний день пара вместе уже более 25 лет. Супруга Угрюмова сначала работала на телевидении, сейчас же преподает для студентов сценическую речь.
В 2000 г. у пары родился сын, которого назвали Андреем в честь известного советского актера Андрея Миронова. Молодой человек увлекается точными науками, окончил музыкальную школу.
Через 9 лет Галина родила Сергею второго сына, названного в честь отца. Обоими сыновьями актер очень гордится.
Сейчас семья живет в Чертаново Южное московского района, которое напоминает Сергею и Галине природу Дальнего Востока, где они родились и выросли. Сергей не любит дальние путешествия и светские вечера, поэтому всё свое свободное время актер посвящает своей семье.