Sébastien Cauet naît le 28 avril 1972 à Saint-Quentin dans l'Aisne. Il grandit à Marle, où une partie de sa famille travaille à la sucrerie. Fils unique, le petit garçon assez solitaire, s'ennuie beaucoup et notamment en classe malgré de bons carnets de notes. Son enfance est marquée par le décès de sa mère alors qu'il n'a que dix ans. Déjà fasciné par la vie active et par la radio, il rêve de ressembler à ses idoles, Coluche et Philippe Bouvard. A 13 ans, son audace lui permet de décrocher un petite participation sur une radio locale. Encouragé par son père, après son passage sur la Nouvelle Radio de Laon, il officie sur diverses radios picardes, et anime des soirées le week-end en tant que DJ. Un deuxième deuil frappe Sébastien Cauet lorsqu'il perd son père à l'âge de 20 ans.
Pour gagner sa vie il devient animateur de nuit sur M40. Il propose des maquettes d'émissions au directeur d'antenne de la station en vain. Mais son opiniâtreté est payante, il se fait remarquer par Fun Radio qui l'engage. En 1993, il débute comme assistant de l'animateur Arthur, puis très rapidement anime en solo les matinales de la station. L'audience grimpe en flèche et l'animateur, qui fait de la provocation sa marque de fabrique, devient incontournable au milieu des années 90. En janvier 1995, Cauet fait une mauvaise blague sur les camps de concentration d'Auschwitz. Malgré une lettre d'excuses au grand rabbin de France, il est licencié de Fun Radio.
En janvier 1996, il rebondit sur Skyrock et reprend la case matinale (6 h-9 h). En 1998, il propose une nouvelle émission sur NRJ, Le Gros Zafternoon, en fin d'après-midi. L'année suivante, il accepte le poste de directeur d'antenne de la radio Rire & Chansons qui appartient au groupe NRJ. Sa carrière prend un nouvel essor lorsqu'il arrive sur Europe 2 pour animer Le Morning de Cauet en 2001. L'animateur s'entoure d'une joyeuse bande de chroniqueurs dont sa fidèle complice Cécile de Ménibus. L'émission connaît un grand succès d'audience. En 2004, toujours aux commandes du Morning de Cauet, l'animateur fait son grand retour sur Fun Radio où il reste quatre ans à l'antenne. Depuis 2010, après avoir animer les matinales pendant quinze ans, il passe aux nocturnes avec C' Cauet sur NRJ.
A la télévision, TF1 lui permet de réaliser le talk-show dont il rêve avec La Méthode Cauet diffusée à partir de 2003 et produite par sa société de production Be aware. Après l'arrêt de l'émission en décembre 2008, TF1 confie à Cauet plusieurs programmes, La Cauetidienne (2008), Tournez Manège (2009), ça va s'Cauet (2010), qui ne trouve malheureusement pas leur public et sont interrompus faute d'audience. En septembre 2014, Cauet présente un nouveau jeu sur la chaîne NRJ12, Chéri, t'es le meilleur.
Sébastien Cauet multiplie les casquettes et se lance dans un one-man-show, inspiré de son parcours, Cauet sur scène. A l'automne 2014, il repart en tournée pour la troisième année consécutive.
Le 21 novembre 2023, L'Observateur indique qu'une jeune fille a porté plainte contre l'animateur trois jours plus tôt pour deux viols. Sébastien Cauet répond à ces accusations au travers d'un communiqué de son avocat, dans lequel il révèle qu'il a déposé plainte pour harcèlement et va déposer plainte en dénonciation calomnieuse. Le 22 novembre 2023, la radio NRJ annonce que Sébastien Cauet est temporairement retiré de l'antenne, à la suite des lourdes accusations dont il fait l'objet. Le 28 novembre, le Figaro révèle que Sébastien Cauet est visé par une troisième plainte pour viols et agressions sexuelles. Une quatrième, puis une cinquième plaintes viennent s'ajouter aux trois précédentes début 2024.
Côté vie privée, Sébastien Cauet est marié à Virginie avec laquelle il a deux enfants, Valmont et Ivana. En janvier 2017, Sébastien Cauet révèle qu'il s'est séparé de la mère de ses enfants en 2016. En février 2021, dans le podcast « Parents d'abord » de Télé Loisirs, il révèle qu'il n'est plus célibataire. Sa nouvelle compagne est également mère de deux enfants.