Сол Перлмуттер вырос в филадельфийском районе Маунт Эйри, окончил среднюю школу "Джермантаун Френдз", параллельно изучал идиш и еврейскую культуру в фольксшул. В 1981г. он с отличием закончил Гарвардский университет. Его докторская диссертация, выполнявшаяся в Калифорнийском университете в Беркли под руководством Ричарда Мюллера и защищённая в 1986 году, была посвящена проблеме поиска Немезиды  - предполагаемой звезды-двойника Солнца.

   Изучая дальние сверхновые звёзды типа Iа в рамках проекта Supernova Cosmology Project в Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли, группа Перлмуттера в 1998г. обнаружила доказательства ускоренного расширения Вселенной. Это открытие, которое журнал "Сайенс" назвал "прорывом года", принесло Перлмуттеру (а также Брайану Шмидту и Адаму Риссу, которые получили аналогичные результаты) Нобелевскую премию по физике 2011 года. В том же году Перлмуттер был награждён Медалью Эйнштейна.
   Сол Перлмуттер является лауреатом нескольких научных премий, членом Американской ассоциации содействия развитию науки, Национальной академии наук США, а также Американской академии искусств и наук.