Sebastian Chwałek urodził się 2 maja 1977 r. w Krakowie. Ukończył Wydział Prawa i Administracji Uniwersytetu Jagiellońskiego. W 2013 r. otworzył przewód doktorski na Wydziale Prawa i Administracji Uczelni Łazarskiego w Warszawie.

W latach 2005-2007 był szefem Zespołu Legislacji i Analiz w Biurze Klubu Parlamentarnego Prawo i Sprawiedliwość. W 2007 r. pełnił funkcję radcy Prezesa Rady Ministrów i kierował Departamentem Spraw Parlamentarnych KPRM, współpracując z Wiceprezesem Rady Ministrów, śp. Przemysławem Gosiewskim. W latach 2007-2015 był wicedyrektorem Biura - Szefem Zespołu Legislacji i Analiz w Klubie Parlamentarnym PiS.

18 listopada 2015 roku został powołany na podsekretarza Stanu w Ministerstwie Spraw Wewnętrznych i Administracji. 10 maja 2017 roku objął funkcję sekretarza stanu w MSWiA oraz Pełnomocnika Rządu do spraw Repatriacji. W Ministerstwie Spraw Wewnętrznych i Administracji zajmował się sprawami administracji publicznej, w tym nadzorował wojewodów i współpracował z samorządami. Odpowiadał także za kwestie prawne i legislacyjne oraz problematykę dotyczącą wyznań religijnych i mniejszości narodowych. Nadzorował też resortową służbę zdrowia i pracę departamentu obywatelstwa i repatriacji. 

W Ministerstwie Obrony Narodowej  był sekretarzem stanu odpowiedzialnym za modernizację armii i wojskową służbę zdrowia. Sprawował też nadzór nad spółkami sektora zbrojeniowego. Od października 2018 roku do stycznia 2020 wiceprezes zarządu Polskiej Grupy Zbrojeniowej.