Sebastian Winkels wurde 1968 in Kleve geboren. Praktische Filmerfahrungen sammelte er zunächst durch Praktika bei Kameraverleihfirmen in München, Prag und Amsterdam, wo er als Material- und Kameraassistent an internationalen Spielfilmproduktionen mitwirkte. 1996 begann er ein Studium im Fachbereich Kamera an der Hochschule für Film und Fernsehen 'Konrad Wolf' in Potsdam-Babelsberg. Sein studentischer Kurz-Spielfilm "Hase und Igel" (2000) gewann beim Dresden Film Festival den Publikumspreis und erhielt den Murnau-Kurzfilmpreis sowie den Deutschen Kurzfilmpreis in Silber. Auch seine Kurzfilme "Oberstube" (2000), "Innen Außen Mongolei" (2002) und "Falling Grace" (2004) wurden auf Festivals preisgekrönt. Winkels' HFF-Abschlussfilm, der lange Dokumentarfilm "7 Brüder" (2003), über sieben Brüder, die zwischen 1929 und 1945 in Mühlheim an der Ruhr geboren wurden, erhielt den Förderpreis des Hauses des Dokumentarfilms, den Robert Geisendörfer Preis und beim Kinofest Lünen den Dokumentarfilmpreis.

Seither ist Wilkens als Dokumentarfilmer tätig. Zu seinen Arbeiten gehören die TV-Dokumentation "Der Kräutergarten von Java" (2007) und der preisgekrönte Kino-Dokumentarfilm "Nicht alles schlucken - Ein Film über Krisen und Psychopharmaka" (2015). Daneben arbeitet er als Dramaturg, Kameramann und Editor auch an Produktionen anderer Filmemacher, etwa bei Simon Brückners "Aus dem Abseits" (2015) oder Valesca Peters' "Helmut Berger, meine Mutter und Ich" (2018). Sein eigener Kino-Dokumentarfilm "Talking Money", über Kreditverhandlungen in Banken in aller Welt, feierte 2017 beim Festival Visions du Réel in Nyon (Schweiz) Premiere. Der deutsche Kinostart erfolgte im März 2019. 

Neben dem Filmemachen unterrichtet Sebastian Winkels an Filmhochschulen und Universitäten, gibt Workshops und entwickelt Ausbildungsprogramme für kreativen Dokumentarfilm.