В 1969 Сергей Соловьев в соавторстве с Александром Шейном и Андреем Ладыниным в качестве режиссера снял свой первый фильм по рассказам Чехова «Семейное счастье».
В 1971 вышел в прокат его фильм «Егор Булычов и другие».
В начале 1980-х Соловьев читал лекции по кинорежиссуре на высших курсах сценаристов и режиссеров.
С 1982 по 1984 год руководил мастерской детского фильма.
Среди его кинокартин «Чужая Белая и Рябой», «Сто дней после детства», «Наследница по прямой», «Асса», «Черная роза – эмблема печали, красная роза – эмблема любви», «Дом под звездным небом» и «Анна Каренина».