Родился 19 февраля 1975 г. в Свердловске (ныне Екатеринбург).
Образование
В 1992-1995 гг. был курсантом Тамбовского высшего военного авиационного училища летчиков (ВВАУЛ) им. М. М. Расковой (расформировано в 1995 г.). Затем продолжил обучение в Балашовском ВВАУЛ (Саратовская обл.), по окончании училища в 1997 г. получил квалификацию инженера-пилота (специальность "командная тактическая авиации, эксплуатация воздушного транспорта"). В 2005 г. заочно окончил Мичуринский государственный аграрный университет (Тамбовская обл.) по специальности "бухгалтерский учет, анализ и аудит" (квалификация - экономист).
Служба в ВВС
В 1997-2007 гг. проходил службу помощником командира корабля в частях Военно-воздушных сил РФ в Орске (Оренбургская обл.), Рязани, на авиабазе Воздвиженка (Приморский край).
В 2007-2009 гг. был командиром корабля Ту-22М3, затем командиром авиационного отряда 52-го тяжелобомбардировочного авиаполка на авиабазе Шайковка (Калужская обл.).
В 2009-2010 гг. - командир корабля, командир авиационного отряда стратегических бомбардировщиков Ту-160 121-го тяжелобомбардировочного авиаполка на авиабазе Энгельс (Саратовская обл.).
Сергей Прокопьев - военный летчик II класса, подполковник запаса (2012). Налетал на авиатехнике более 900 часов (освоил также самолеты Як-52, Л-39, Ту-134УБЛ), выполнил 140 прыжков с парашютом. Участвовал в параде Победы 9 мая 2010 г., пролетел на Ту-160 над Красной площадью Москвы.
В отряде космонавтов
1 февраля 2011 г. Сергей Прокопьев был зачислен кандидатом в космонавты-испытатели в отряд космонавтов Роскосмоса. 6 августа 2012 г., после прохождения курса в Центре подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина, получил квалификацию "космонавт-испытатель".
В свой первый орбитальный полет Сергей Прокопьев отправился 6 июня 2018 г. в качестве командира космического корабля "Союз МС-09" и бортинженера экспедиции МКС-56/57 на Международную космическую станцию вместе с астронавтами Александером Герстом (Европейское космическое агентство, представитель Германии) и Сериной Ауньон-Чэнселлор (США). 30 августа в корпусе бытового отсека "Союза МС-09", пристыкованного к МКС, было обнаружено небольшое отверстие. Сергей Прокопьев и Олег Артемьев (член экспедиции МКС-55/56, находился на станции с марта 2018 г.) в срочном порядке загерметизировали место повреждения. В ходе полета Прокопьев дважды выходил в открытый космос. 20 декабря 2018 г. экипаж благополучно вернулся на Землю на "Союзе МС-09". Спуск с орбиты прошел штатно, бытовой отсек отделился от корабля еще до входа в плотные слои атмосферы.
21 сентября 2022 г. - 27 сентября 2023 г. Сергей Прокопьев был командиром корабля "Союз МС-22", экспедиции МКС-68, а затем и экспедиции МКС-69, в ходе полета шесть раз выходил в открытый космос. Вместе с ним в экипаж входили Дмитрий Петелин и американец Фрэнк Рубио. Второй полет Прокопьева также сопровождался нештатной ситуацией. 15 декабря 2022 г. метеороид пробил трубопровод навесного радиатора "Союза МС-22". Было принято решение о сведении поврежденного корабля с орбиты без экипажа. Прокопьеву, Петелину и Рубио пришлось задержаться на МКС. Они вернулись на Землю на "Союзе МС-23", который был отправлен к орбитальной станции в беспилотном режиме.
Сергей Прокопьев имеет квалификацию космонавта III класса. За два выполненных орбитальных полета он налетал 567 суток 15 часов 12 минут 25 секунд, выполнил восемь выходов в открытый космос (общее время - 55 часов 15 минут).
В сентябре 2025 г. инструктор-космонавт-испытатель I класса Сергей Прокопьев был назначен на должность заместителя командира отряда космонавтов Роскосмоса (отряд космонавтов возглавлялет Олег Кононенко).
Награды, почетные звания
Герой РФ (2019). Летчик-космонавт РФ (2019).
Награжден орденом Гагарина (2024).