Recententemente um sistema meu começou apresentar o comportamento de perder a sessão sempre que o usuário gerava um relatório, os relatórios criavam arquivos físicos no diretório app_data, pesquisando sobre o assunto verifiquei muita gente com esse problema. No meu caso resolvi o problema mudando a sessão de inproc para StateServer, embora pudesse alterar a criação do relatório para criar em memória não acho que compensaria financeiramente. Abaixo alteração do web.config.

<sessionState mode="StateServer"  stateNetworkTimeout="900" timeout="900" useHostingIdentity="true">  </sessionState>

Existe diferentes causas para esse problema:

• Response.Redirect após alterar uma variável de sessão
• Criar arquivos  , no meu caso  poderia ser esse ou o Antivirus
• Antivirus
• Mais alguns motivos nos links abaixo:

http://blogs.msdn.com/b/akshayns/archive/2008/09/29/common-reasons-for-the-session-loss-issue-in-asp-net-applications.aspx

http://support.microsoft.com/kb/316148

http://www.justskins.com/forums/losing-session-variables-129621.html