Sean Michael Plumb a étudié au Curtis Institute of Music dont il est diplômé. Il a été membre, entre autres, du Projet Jeunes Chanteurs du festival de Salzbourg, de l’Académie du festival d’Aix-en-Provence.
Il fait partie de l’ensemble du Bayerische Staatsoper de Munich depuis 2016. Il y a chanté Rossini : Dandini (La Cenerentola), Prodoscimo (Le Turc en Italie); Mozart : Papageno (La Flûte enchantée), Guglielmo (Cosi fan tutte) ainsi que Ottokar (Le Freischütz, Weber), Apollon et un Héraut (Alceste, Gluck). Cette saison, il y chante Ned Keene (Peter Grimes, Britten), Tchelkhalov (Boris Godounov, Moussorgski). A l’Opéra de Paris, il chantera les Lieder eines fahrenden Gesellen de Mahler, Albert (Werther, Massenet) à l’Opéra de Houston et Carmina Burana (Orff) à Dallas, sous la direction de Fabio Luisi.
Aux Etats-Unis, il a chanté la saison dernière Harlekin (Ariane à Naxos, Strauss), Melot (Tristan et Isolde, Wagner) avec l'Orchestre de Cleveland dirigé par Franz Welser-Möst; il a participé à la création mondiale de The Call d’Arnulf Hermann avec l'Orchestre philharmonique de Los Angeles, et incarné Papageno avec l'Orchestre symphonique d'Indianapolis dirigé par Krzysztof Urbański, ainsi qu’à l'Opéra de Dallas sous la direction d’Emmanuel Villaume.
Il cultive aussi l’art du lied avec des récitals aux Schubertiades de Schwarzenberg, à la Liedakademie de Heidelberg et au Bayerische Staatsoper de Munich. Il a été décoré par le président Obama à la Maison Blanche et est lauréat de nombreux prix dont le Grand Prix du Metropolitan Opera National Council Auditions en 2016.