Родился ок. 1365. Cын великого князя Литовского Кейстута и Бируты, брат Витовта.

Во время борьбы за власть между Витовтом и Ягайлом Зигмунт был пленён последним (1382-1384). В 1384 в Кёнигсберге вместе с Витовтом заключил договор с Тевтонским орденом против Ягайла, но в 1386 присягнул ему. В 1389 был послан Витовтом в Пруссию для переговоров о совместном с орденом выступления против Ягайла. К 1398 был заложником у великого магистра в Мариенбурге. После возвращения получил от Витовта Стародубское княжество.

Зигмунт принимал участие в переговорах и заключении соглашений с Тевтонским орденом в 1398, 1411, 1422 и 1431 годах, унии с Польшей. Участвовал в битве на Ворскле в 1399 и Грюнвальдской битве 15.07.1410. При правлении Витовта не имел политического влияния, но поддерживал брата.

После смерти Витовта и избрания великим князем Свидригайло в 1432 Зигмунт с помощью поляков в битве под Ошмянами нанёс поражение войску своего двоюродного брата, но Свидригайло смог бежать в Полоцк. При поддержке поляков Зигмунт был избран великим князем; его власть признали Вильна, Троки, Ковно, Жемайтия, Гродно, Минск, Новогрудок, силой был подчинён Брест. Оставшиеся земли остались верны Свидригайло, который закрепился в Витебске.

Между Свидригайлом и Зигмунтом началась междоусобная борьба. Чтобы привлечь на свою сторону феодалов из антипольской партии, Зигмунт расширил все права, данные феодалам принявшим католичество, на всех феодалов великого княжества Литовского независимо от их вероисповедания. Но значительная часть бояр всё равно не поддерживала Зигмунта, поскольку он вёл политику на подчинение великого княжества Польше. Свидригайло потерпел тяжёлое поражение в битве под Вилькомиром (1435), и в 1437 Зигмунт стал единовластным великим князем.

Зигмунт был слишком подозрительным, вероятно зная, что антипольская партия всё равно изобилует сторонниками, потому всё время искал заговорщиков, даже мнимых, жестоко наказывал их, конфисковывал поместья, выносил смертные приговоры. От этого даже пошли слухи, что он желает истребить всех князей и бояр. Против его был организован заговор князей Ивана и Александра Чарторыйских, виленского воеводы Довгерда и троцкого воеводы Лялюша — все четверо католики, которые принадлежали к антипольской партии и были связаны со Свидригайлом. В итоге заговора 20.03.1440 Зигмунт был убит в Трокском замке.