Родился 12 февраля 1970 г. в с. Поярково Михайловского района Амурской области.
В 1992 г. окончил Благовещенский государственный медицинский институт (ныне - Амурская государственная медицинская академия) по специальности "лечебное дело", в 2010 г. – Российскую академию государственной службы при президенте РФ (ныне - Российская академия народного хозяйства и государственной службы при президенте РФ), где получил степень магистра по специальности "государственное и региональное управление".
В 1992-1999 гг. работал терапевтом, неврологом в Поярковской центральной районной больнице.
С 1999 г. занимался предпринимательской деятельностью в Хабаровском крае. В 2000-х гг. был генеральным директором компаний "Алькума" (торговля лесоматериалами) и "Миф-Хабаровск" (сбор лома черных металлов).
В 2006 г. возглавлял Дальневосточный филиал Государственной экспертизы проектов МЧС России.
В 2005-2007 гг. - депутат Законодательной думы Хабаровского края IV созыва. Был избран 11 декабря 2005 г. по списку ЛДПР. Депутатские полномочия исполнял на непостоянной основе.
В 2005-2011 гг. - координатор Хабаровского регионального отделения ЛДПР. Затем вошел в состав координационного совета регионального отделения партии.
С 2007 по 2018 г. - депутат Государственной думы Федерального собрания РФ.
В 2007-2011 гг. - депутат Госдумы РФ V созыва. Был избран 2 декабря 2007 г. в составе федерального списка кандидатов, выдвинутого ЛДПР (региональная группа №79, Хабаровский край). В Думе занял пост заместителя председателя комитета по делам Федерации и региональной политике. Член фракции ЛДПР.
В 2011-2016 гг. - депутат Государственной думы VI созыва. Избран 4 декабря 2011 г. по федеральному списку ЛДПР (региональная группа №55, Хабаровский край, Сахалинская область, Еврейская автономная область). С 16 октября 2015 г. по 5 октября 2016 г. - председатель комитета по охране здоровья (сменил на посту главы комитета Сергея Калашникова). Входил во фракцию ЛДПР.
В 2013 г. Сергей Фургал был выдвинут ЛДПР кандидатом на пост губернатора Хабаровского края. По итогам голосования 13 июля 2013 г. занял второе место с результатом 19,14%, уступив действующему главе региона Вячеславу Шпорту (63,92%; баллотировался от "Единой России").
18 сентября 2016 г. избран депутатом Государственной думы РФ VII созыва по Комсомольскому одномандатному избирательному округу №70 (Хабаровский край). За него проголосовали 39,71% избирателей (баллотировался от ЛДПР). С 5 октября 2016 г. был первым заместителем председателя комитета Госдумы по охране здоровья. Входил во фракцию ЛДПР. Депутатские полномочия были прекращены досрочно 9 октября 2018 г. в связи с переходом на государственную службу.
9 сентября 2018 г. вновь участвовал в выборах губернатора Хабаровского края как кандидат от ЛДПР. По итогам голосования получил 35,81%, незначительно опередив действующего главу региона Вячеслава Шпорта от "Единой России" (35,62%). Поскольку никто из кандидатов не набрал необходимого количества голосов (более 50%), в крае был назначен второй тур выборов. По итогам повторного голосования 23 сентября Сергей Фургал одержал победу, за него проголосовали 69,57% избирателей. Вячеслав Шпорт получил 27,97% голосов. 28 сентября того же года Сергей Фургал официально вступил в должность губернатора. Одновременно являлся председателем правительства Хабаровского края.
9 июля 2020 г. Сергей Фургал был задержан в Хабаровске оперативниками Следственного комитета (СК) и сотрудниками ФСБ России по подозрению в организации убийств и организации покушения на убийство. На следующий день он был арестован решением Басманного суда Москвы. По данным СК России, Фургал причастен к организации убийств и покушению на убийство предпринимателей Олега Булатова, Евгения Зори и Александра Смольского, совершенных организованной преступной группой в 2004-2005 гг. на территории Хабаровского края и Амурской области. После задержания губернатора в крае начались акции протеста в его поддержку.
20 июля 2020 г. президент РФ Владимир Путин отрешил Фургала от должности губернатора Хабаровского края в связи с утратой доверия главы государства. Врио руководителя региона был назначен депутат Госдумы, член фракции ЛДПР Михаил Дегтярев.
В конце 2021 г. стало известно, что в отношении Фургала и других лиц было заведено еще несколько уголовных дел по обвинению в организации преступного сообщества и участии в нем, незаконном участии в предпринимательской деятельности, хищении денежных средств путем мошенничества и др. Данные уголовные дела связаны с хищением активов МСП Банка, их объединили в одно производство. Дело направлено в суд.
2 февраля 2023 г. коллегия присяжных заседателей признала бывшего губернатора виновным в организации убийств и покушения на убийство, а также в незаконном приобретении оружия.10 февраля 2023 г. Люберецкий горсуд Московской области приговорил Сергея Фургала к 22 годам колонии строгого режима по делу об убийствах и покушении на убийство. При этом из приговора исключили эпизоды с незаконным приобретением оружия за истечением срока давности.
Отмечен благодарностью правительства РФ (2016).