Сергей Михайлович вырос на Кавказе. С детства его готовили к службе в артиллерии. Он окончил Михайловское артиллерийское училище. В 1904 г. стал генерал-майором свиты и был назначен инспектором, а затем генерал-инспектором артиллерии. С 1908 г. – генерал-адъютант и генерал-лейтенант, с 1914 г. – генерал от артиллерии. В 1916 г. во время Первой мировой войны был полевым генерал-инспектором артиллерии при Верховном главнокомандующем.
Сергей Михайлович имел отличное чувство юмора, прекрасный математический ум и истинно аристократическую простоту в обращении. Одно время Сергей Михайлович намеревался жениться на сестре Николая II, Ксении, но его опередил брат Александр. Огорченный великий князь так и не женился, но долгое время был дружен с балериной Матильдой Кшесинской, которую искренне любил.
Во время революционных событий февраля 1917 г. Сергей Михайлович попытался через одного британского дипломата повлиять на Николая II, чтобы тот пошел на уступки думцам, но ограничился заверениями своей лояльности к новому строю и совершенно устранился от политических дел. Он спокойно жил в Петрограде до тех пор, пока по большевистскому декрету от 26 марта 1918 г. его не выслали в Вятку, оттуда с другими Романовыми перевели в апреле в Екатеринбург. 20 мая их перевезли в г. Алапаевск Пермской губернии. На следующую ночь после убийства царской семьи его, великую княгиню Елизавету Федоровну, князей Ивана, Константина и Игоря Константиновичей сбросили в одну из шахт недалеко от города. Сергей Михайлович, единственный из Романовых, оказал сопротивление убийцам. Во время драки он схватил за полу пиджака одного из палачей и чуть было не увлек его за собою вниз, но его сразу же застрелили у края шахты и сбросили в шахту. Вместе с Сергеем Михайловичем погиб и его камердинер Федор Семенович Ремез. Великий князь Сергей Михайлович канонизирован Русской Православной Церковью за границей 1 ноября 1981 г.
Свое имя Сергей Александрович получил в честь Сергия Радонежского, одного из самых почитаемых в России святых. Великий князь получил великолепное домашнее образование. Среди его учителей были историк С. М. Соловьев, К. П. Победоносцев, В. П. Безобразов (политэкономия), М. И. Драгомиров (военное дело). Будучи очень религиозным человеком, Сергей Александрович неоднократно бывал паломником на Святой Земле. Впервые он побывал в Палестине в 1881 г., вскоре после убийства народовольцами его отца, императора Александра II. По его инициативе 8 мая 1882 г. было создано Православное Палестинское Общество, которое помогало паломникам из России посещать святые места. Сергей Александрович стал первым председателем этого общества.
В 1882 г. Сергей Александрович поступил на службу в гвардейский Преображенский полк в звании полковника, в 1887 г. получил звание генерал-майора и стал командиром полка. Самым важным рубежом в жизни Сергея Александровича становится назначение его Московским генерал-губернатором в 1891 г. Великий князь плохо знал Москву и предпочитал ей северную столицу Тем не менее в период его управления городом в Москве были проведены реформы московской полицейской охраны, пожарной службы, городского самоуправления и др. Сергей Александрович поддержал предложения московского обер-полицмейстера Д. Ф. Трепова, предложившего создать рабочие организации для улучшения социального и материального положения рабочего класса. Этим он вызвал особую ярость революционеров, желавших единолично контролировать нарождавшееся рабочее движение.
В своих взглядах на политику в Китае, на сближение с либералами и некоторые другие вопросы он расходился с Николаем II. С 1 января 1904 г. он оставил пост Московского генерал-губернатора. Однако этот его шаг не остановил террористов.
Покушение на великого князя состоялось 4 февраля 1905 г. Эсер И. Каляев бросил самодельную бомбу в карету Сергея Александровича. Взрыв был такой сильный, что москвичи приняли его за землетрясение. Великий князь был убит, бомба ранила кучера и самого террориста. Каляев был арестован, судим и повешен.
Владимир Александрович был третьим сыном императора Александра II и императрицы Марии Александровны. Как и все мужчины Дома Романовых, Владимир поступил на военную службу: его зачислили в лейб-гвардии Преображенский полк. В 1868 г. Владимир получил чин генерал-майора в свите императора. Во время русско-турецкой войны 1877–1878 гг. командовал 12-м армейским корпусом, был награжден орденами Св. Георгия 3-й степени и Св. Владимира 2-й степени. Одновременно он был членом Государственного совета, Комитета министров и сенатором.