В конце 20-х годов Столяров закончил Первое профтехучилище в Москве и одно время работал паровозным машинистом на Киевской железной дороге. В свободное время он учился в театральной студии для рабочих при МХАТе, организованной актёром Алексеем Диким. Актёрские способности у Столярова, без сомнения, были, поэтому по окончании студии ему посоветовали поступать во МХАТ. В 1932 году на приёмных экзаменах в знаменитом театре Столяров читал монолог Нила из пьесы М. Горького «На дне». Читал прекрасно, члены высокой комиссии — а это были К. Станиславский, В. Немирович-Данченко, В. Мейерхольд — приняли решение из пятисот абитуриентов зачислить в театр только двоих. Одним из них был Сергей Столяров, другим — Михаил Названов.
В начале 30-х годов удачно складывалась не только творческая жизнь Столярова, но и личная. В 1930 году его призвали на военную службу, и он был распределён в Театр Советской Армии. Там он и познакомился с молодой актрисой Ольгой Константиновой (она только что закончила театральные курсы Ю. Завадского). Она вспоминает:
«Из-за моей учёбы откладывалась свадьба. Серёжа делал предложения, а я решительно отказывала — мол, я артистка, замуж не хочу выходить. Ссорились отчаянно…
Свадьбы, конечно, у нас никакой не было, в 1931 году их не играли. Погрузил муж на саночки всю мою собственность, и мы поехали в его комнату — девять метров, без печки, без особой мебели. К моей маме ездили обедать… До сих пор помню, что у нас было: столик, тахта, книжки, даже шкаф отсутствовал…»
Тем временем зачисленный в труппу МХАТа Столяров некоторое время играл «на подхвате» — у него была маленькая роль в спектакле «Воскресение» по Л. Толстому. Играл он конвойного, охранявшего Катю Маслову. Так продолжалось два года. В 1934 году молодого актёра заметил режиссёр Александр Довженко и пригласил на эпизодическую роль лётчика в фильме «Аэроград». Так состоялся дебют Столярова в кино. Дебют был удачным: статный красавец Столяров не мог не привлечь к себе внимания. В 1936 году Г. Александров без всяких проб пригласил актёра на главную роль в фильме «Цирк». С этой картины и началась звёздная слава киноактёра Сергея Столярова. Его лицо улыбалось с огромных рекламных плакатов, мелькало в газетах и журналах (кстати, именно благодаря этому фильму его после 18 лет разлуки нашли мать и брат Роман). Однако это было «парадное» лицо актёра Столярова. То, что внутри этого красавца происходит драма, связанная с репрессиями 1937 года, знали немногие. А ведь тот год начинался для Столярова радостно. Сначала он стал отцом: 28 января у них с Ольгой родился сын, которого назвали Кириллом (в дальнейшем он пойдёт по стопам отца и с 1956 года будет сниматься в кино). Затем должна была состояться торжественная премьера «Цирка». Однако Столяров идти на неё отказался. Что же произошло? Послушаем рассказ сына актёра — К. Столярова:
