С. В. Федоров народився 30 жовтня 1973 р. в м. Долина Івано-Франківської області. У 1992 р. з відзнакою закінчив Івано-Франківське базове медичне училище. Ще під час навчання почав працювати санітаром та медбратом соматичного відділення Долинської міської дитячої лікарні. У 1998 р. з відзнакою закінчив Івано-Франківську державну медичну академію за спеціальністю «Лікувальна справа».
Продовжив опанування професії у магістратурі академії за фахом «Внутрішні хвороби». Із 2001 р. працював лікарем, а згодом професором-консультантом кардіологічного відділення ЦМКЛ. Проводив виїзні огляди та консультації в різних районах області. У 2002 р. захистив кандидатську, а у 2015 р. докторську дисертації та нині має звання професора кафедри терапії і сімейної медицини факультету післядипломної освіти ІФНМУ.
З метою вдосконалення управлінських навичок Сергій Валерійович упродовж 2005–2008 рр. навчався у Сумському державному університеті. По завершенню навчання здобув науковий ступінь магістра бізнес-адміністрування. У 2001–2010 рр. науковець обіймав посаду декана факультету підготовки іноземних громадян. Завдяки активній позиції професора С. В. Федорова на цій посаді значно збільшилася кількість іноземних здобувачів освіти на факультеті.
Із 2010 по 2012 рр. обіймав посаду проректора із науково-педагогічної роботи (міжнародні зв’язки). Нині працює професором кафедри терапії і сімейної медицини ІФНМУ. На численних міжнародних наукових заходах вчений популяризував вітчизняну медичну освіту та науку.
Окрім цього, у важкі для країни часи, з моменту запровадження карантину у березні 2019 р. проводив лікування хворих на COVID-19 на базі Івано-Франківської центральної міської клінічної лікарні (ЦМКЛ) та Івано-Франківської міської клінічної лікарні № 1. У складі виїзних бригад консультував хворих на COVID-19 в лікувально-профілактичних закладах Івано-Франківської області.
Серед численних наукових праць, підготованих професором С. В. Федоровим, два підручники та один посібник, присвячений внутрішнім хворобам, три національні підручники із внутрішньої медицини. Вчений опублікував 283 наукові роботи в фахових академічних журналах та матеріалах конференцій. Із 2012 р. науковець обіймає посаду шеф-редактора наукового журналу «The Pharma Innovation Journal» (Індія), а із 2018 р. — міжнародного редактора журналу «Critical Care Innovation» (Польща); входить до складу редакційних рад журналів «Emergency Medicine» (Польща) та «Na Ratunek» (Польща).
Завдяки високому професіоналізму та багаторічному досвіду професор С. В. Федоров є членом дослідницьких команд, зокрема і головним дослідником 23 міжнародних рандомізованих клінічних досліджень. Вчений обраний членом цілої низки авторитетних міжнародних організацій: Європейського товариства кардіологів (Council on Stroke, Council of Cardio-Oncology), Heart Failure Association, European Association of PCI, European Association of cardiovascular imaging, Європейської асоціації превентивної кардіології.
Вчений нагороджений грамотами Івано-Франківської обласної державної адміністрації та Івано-Франківської обласної ради за значні досягнення в науково-педагогічній роботі (2008). Удостоєний нагороди Республіки Польщі в галузі екстреної медицини Wiktor Ratownictwa (2019), подяки міського голови Івано-Франківська за боротьбу з COVID-19 та з нагоди Дня медичного працівника і Грамоти Верховної Ради України за заслуги перед українським народом.