สืบศึกษาระดับประถมตอนต้นที่โรงเรียนประจำจังหวัดปราจีนบุรี มีผลการเรียนดีมาตลอด เมื่อว่างเรียนก็ช่วยเหลือครอบครัวทำไร่ไถนา และยกเสริมแนวคันนาเองเพื่อไม่ให้มีข้อพิพาทกับเพื่อนบ้าน เมื่อจบประถมศึกษาปีที่ 4 ได้เรียนต่อที่โรงเรียนเซนต์หลุยส์ จังหวัดฉะเชิงเทรา ครั้นจบมัธยมศึกษาปีที่ 5 เมื่อปี พ.ศ. 2511 ได้เข้าศึกษาระดับปริญญาตรีที่คณะวนศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ จนสำเร็จการศึกษาเมื่อปี พ.ศ. 2514 หลังจากสำเร็จการศึกษาได้เข้าทำงานที่การเคหะแห่งชาติ จนถึงปี พ.ศ. 2517 และได้ศึกษาต่อระดับปริญญาโทในสาขาวิชาวนวัฒนวิทยา คณะวนศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ จนสำเร็จการศึกษาในปี พ.ศ. 2518

เมื่อสำเร็จปริญญาโท สืบเข้ารับราชการเป็นพนักงานป่าไม้ตรี กองอนุรักษ์สัตว์ป่า กรมป่าไม้ ขณะนั้นกองอนุรักษ์สัตว์ป่าเพิ่งก่อตั้งขึ้น และสืบเลือกหน่วยงานนี้เพราะต้องการงานเกี่ยวกับสัตว์ป่า งานแรกของสืบคือการประจำอยู่ที่เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าเขาเขียว-เขาชมภู่ จังหวัดชลบุรี ณ ที่นั้น สืบได้ทราบว่ามีผู้ทรงอิทธิพลบุกรุกทำลายป่าเป็นจำนวนมาก

ต่อมาปี พ.ศ. 2522 สืบได้รับทุนการศึกษาจากบริติชเคาน์ซิล จึงศึกษาระดับปริญญาโทอีกที่สาขาอนุรักษวิทยา มหาวิทยาลัยลอนดอน ประเทศอังกฤษ และสำเร็จการศึกษาเมื่อปี พ.ศ. 2524 แล้วกลับมารับตำแหน่งหัวหน้าเขตห้ามล่าสัตว์ป่าบางพระ มีส่วนร่วมฝึกอบรมพนักงานพิทักษ์ป่าหลายรุ่น ครั้นปี พ.ศ. 2526 สืบขอย้ายไปเป็นนักวิชาการประจำกองอนุรักษ์สัตว์ป่า เพื่อทำหน้าที่วิจัยสัตว์ป่าเพียงอย่างเดียว

ในระยะนี้ สืบได้ทำงานทางวิชาการอันเป็นที่รักของเขาอย่างเต็มที่ จึงผูกพันกับสัตว์และป่า งานวิจัยเริ่มแรกว่าด้วยจำนวน ชนิด พฤติกรรม และการทำรังของนก สืบยังริเริ่มใช้เครื่องมือสมัยใหม่บันทึกการวิจัย เช่น กล้องวีดิทัศน์ กล้องถ่ายภาพ และการสเก็ตซ์ภาพ ข้อมูลของสืบกลายเป็นผลงานวิจัยสัตว์ป่าชิ้นสำคัญชิ้นหนึ่งในภายหลัง เช่น สไลด์ภาพสัตว์ป่าหายาก กับทั้งวีดิทัศน์ความเป็นอยู่ของสัตว์ป่าและการทำลายป่าในประเทศไทย ที่สืบผลิตขึ้นเองทั้งสิ้น

การทำงานที่แก่งเชี่ยวหลาน

คุณสืบได้เป็นหัวหน้าโครงการอพยพสัตว์ป่าในพื้นที่มากกว่าหนึ่งแสนไร่ แต่มีงบประมาณเริ่มต้นเพียงแปดแสนบาท ไม่มีการอนุมัติอุปกรณ์ช่วยชีวิตสัตว์ป่า แต่สืบมิได้ย่อท้อคงพยายามทำงานและศึกษาข้อมูลทั้งทางหนังสือและพรานท้องถิ่น

ในปี พ.ศ. 2528 สืบได้ติดตามนักวิจัยชาวต่างชาติซึ่งได้รับทุนจากนิตยสาร เนชั่นแนล จีโอกราฟิก พร้อมด้วยอาจารย์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เข้าไปสำรวจกวางผา สัตว์ใกล้สูญพันธุ์ ในดอยม่อนจอง จังหวัดเชียงใหม่ เวลานั้น ชาวบ้านจุดไฟล่าสัตว์จนเกิดไฟป่า คณะของสืบหนีไฟป่าเป็นโกลาหล และคำนึง ณ สงขลา เจ้าหน้าที่พิทักษ์ป่า ตกหน้าผาถึงแก่ความตาย

ในปี พ.ศ. 2529 สืบได้เป็นหัวหน้าโครงการอพยพสัตว์ป่าตกค้างในพื้นที่อ่างเก็บน้ำ เขื่อนรัชชประภา (เขื่อนเชี่ยวหลาน) บริเวณแก่งเชี่ยวหลาน จังหวัดสุราษฎร์ธานี สืบได้ช่วยอพยพสัตว์ป่าที่ตกค้างอยู่ในแก่งเพราะปัญหาการสร้างเขื่อนจนเกิดน้ำท่วม ช่วยเหลือสัตว์ได้ 1,364 ตัว ส่วนมากที่เหลือถึงแก่ความตาย สืบจึงเข้าใจว่า งานวิชาการเพียงอย่างเดียวไม่อาจช่วยพิทักษ์ป่าซึ่งเป็นปัญหาระดับชาติได้ ในภายหลังจึงได้ร่วมกิจกรรมหลายอย่าง เช่น คัดค้านรัฐบาลในการที่จะสร้างเขื่อนน้ำโจน ในบริเวณทุ่งใหญ่นเรศวร จังหวัดกาญจนบุรี สืบยังได้รายงานผลการอพยพสัตว์ต่อสาธารณชนเพื่อกระตุ้นให้สังคมตระหนักภัยป่า โดยยืนยันว่าการสร้างเขื่อนมีโทษมากกว่าคุณ เป็นการทำลายทรัพยากรธรรมชาติชนิดที่ชดเชยภายหลังมิได้ แต่ความพยายามของสืบนั้นไร้ผล จนกระทั่งนักอนุรักษ์ได้รวมกลุ่มสนับสนุนสืบ โครงการสร้างเขื่อนน้ำโจนจึงระงับไป

ระหว่างนั้น สืบได้เป็นหัวหน้าเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าคลองแสง จังหวัดสุราษฏร์ธานีอีกตำแหน่ง และปี พ.ศ. 2530 ได้ปฏิบัติงานในโครงการศึกษาผลกระทบสภาพแวดล้อมเพื่อพัฒนาพื้นที่ป่าพรุโต๊ะแดงในจังหวัดนราธิวาสด้วย

การทำงานที่ห้วยขาแข้ง

ในปี พ.ศ. 2531 สืบกลับเข้ารับราชการที่กองอนุรักษ์สัตว์ป่า และพยายามเสนอให้เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าทุ่งใหญ่-ห้วยขาแข้งเป็นมรดกโลกเพื่อเป็นหลักประกันว่าเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าดังกล่าวจะได้รับการพิทักษ์รักษาถาวร

ปลายปี พ.ศ. 2532 สืบได้รับทุนศึกษาปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ประเทศอังกฤษ[1] และได้เป็นหัวหน้าเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าทุ่งใหญ่-ห้วยขาแข้งด้วย ครั้นปี พ.ศ. 2533 สืบจึงตั้งกองทุนเพื่อรักษาป่าห้วยขาแข้งและทุ่งใหญ่นเรศวร และได้ดำเนินกิจกรรมหลายประการเพื่ออนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติและอพยพสัตว์ป่าที่ยังตกค้างอยู่ในแก่งเชี่ยวหลาน

ความพยายามของสืบนั้นประสบผลสำเร็จน้อย เพราะผู้ใหญ่ในบ้านเมืองไม่ให้ความสนใจ ชาวบ้านท้องถิ่นก็สนใจปากท้องมากกว่า จึงรับจ้างผู้มีอิทธิพลเข้ารุกรานป่าเสมอมา สืบเสนอให้สร้างแนวป่ากันชนเพื่อกันชาวบ้านออกนอกแนวกันชน และพัฒนาพื้นที่ในแนวกันชนให้เป็นป่าชุมชนที่ชาวบ้านใช้ประโยชน์ได้ แต่ก็ไม่ได้รับความสนใจเช่นกัน