para usar sesiones en php, debes de llamar siempre a
session_start(); al inicio del script antes de leer o guardar en $_SESSION
NOTA: es el comportamiento por defecto, a menos que lo modifiques para sesiones automáticas, pero no te lo recomiendo, suerte
PD; las cookies del navegador
deben estar activas, en caso contrario necesitarás propagar el SID por GET, es poco recomendable y muy rudimentario