Родился 4 апреля 1924 года в поселке Нижняя Дача Знаменского района (ныне Угранский район) Смоленской области Российской Федерации. В 1938 году после окончания 8 летней школы пошел работать на Тульский станкостроительный завод. Сначала был учеником, затем стал рабочим. Принимал участие в производстве стрелкового оружия: винтовок, автоматов, пулеметов, пистолетов. Был бойцом заводской рабочей дружины.

Ушёл добровольцем на фронт в октябре 1941 года (в 17 лет) в составе рабочей дружины, оборонял Тулу и Сталинград. Свою первую награду – медаль «За боевые заслуги» – получил в начале 1942 года за мужество, проявленное в ходе освобождения усадьбы Ясная Поляна (Щекинский район Тульской области России). Став курсантом военно-инженерного училища, принимал участие в Сталинградской битве, вместе со своими товарищами устанавливал минные заграждения на пути танковых частей Манштейна, тщетно пытавшихся прорваться к окружённой в городе на Волге и в его окрестностях группировке под командованием генерал-фельдмаршала Паулюса. Иванов С. Ф. был награждён медалью «За оборону Сталинграда».

Надев офицерские погоны (после окончания в 1943 году Ленинградского военно-инженерного училища), Сергей Фадеевич личным примером воодушевлял бойцов на борьбу с фашистами, показал себя мужественным и бесстрашным командиром, умеющим руководить людьми в самых сложных условиях боевой обстановки.

С 1943 года воевал на Западном фронте в составе 99-го отдельного моторизованного понтонно-мостового батальона, принял участие в освобождении Беларуси от немецко-фашистских захватчиков. 3 июля 1944 года батальон выходил из уже освобожденного Минска в направлении Сморгони и Гродно. 14 июня подошли к областному центру Принеманья со стороны деревни Грандичи и попали под интенсивный пулеметный огонь. Продвигались вперед, укрываясь от пуль за старыми каменными надгробиями. 15 июня часть города на Немане была освобождена. Бои шли в районе Старого моста, где в каменных зданиях крепко засел немецкий батальон. Автомобильный мост немцы взорвали, железнодорожный еще стоял. По нему переправились две роты пехоты, пытаясь занять плацдарм на том берегу. Среди них был Иванов С. Ф. И тут немцы взорвали заранее подготовленный к уничтожению мост. Сергей Фадеевич и подразделения на том берегу попали в огневой мешок. В последующем пехота пыталась форсировать Неман в черте города, но это ей не удалось.

Вечером 15 июля взвод получил приказ разведать берег реки Неман в окрестностях города, где не было сильной немецкой обороны, найти место для переправы. К 23 часам нашли подходящее место в районе деревни Куколи. Там ширина Немана была около 100 метров. Воины понтонного батальона и Иванов С.Ф. быстро приступили к работе и к двум часам ночи навели переправу. Обычно в светлое время суток разделяли мост на отдельные паромы, чтобы повысить его «живучесть». Командование приказало удерживать переправу и обещало воздушное прикрытие. Но оно не появилось. И этим воспользовались немцы.

Утром 16 июля над воинами понтонного батальона пролетела так называемая рама – немецкий самолет-разведчик, и через полчаса на мост обрушилось около полусотни «юнкерсов». С первого захода они разбомбили переправу и деревянный низководный мост 3 го гвардейского кавалерийского корпуса, расположенный неподалеку.

Вторым заходом немцы обрушили бомбы и пулеметные очереди на личный состав и военную технику, скопившиеся на берегу в ожидании переправы. За всю войну Сергей Фадеевич не видел такого ада. Его батальон потерял комбата майора В. Самгина и его заместителя, одного ротного и примерно две понтонные роты личного состава убитыми и ранеными; в строю осталась лишь авторота. Погибло много офицеров и солдат других воинских частей, берег и подступы к нему были усеяны разбитой техникой. Одна авиабомба упала метрах в 15 от Сергея Фадеевича. Один из товарищей погиб. Своим телом он прикрыл Иванова от осколков. Иванов С.Ф. был сильно контужен, кровь текла из ушей. Какое-то время он не понимал, что происходит вокруг.

Несмотря на огромные людские потери, освобождение Гродно продолжалось. Войска, которые ночью перешли реку, уже ввязались в бои по освобождению занеманской части города. Были быстро наведены новые переправы чуть ниже по течению Немана, у деревни Плебанишки.

В дальнейшем офицер сражался с фашистами на территории Восточной Пруссии, был награждён медалью «За взятие Кенигсберга». 15 декабря 1944 года за очередной воинский подвиг Сергею Фадеевичу вручили орден Красной Звезды. В 1945 году подразделение младшего лейтенанта Сергея Иванова принимало участие в освобождении Гданьска, Гдыни и Сопота. 14 апреля 1945 года за проявленные в ходе выполнения боевых задач доблесть и мужество офицер был награжден орденом Отечественной войны ІІ степени. День Победы младший лейтенант Сергей Иванов встретил в Германии на реке Шпрее.

После войны офицер продолжал службу в Вооруженных Силах в самых разных уголках Советского Союза. С 1945-го по 1970 год был командиром понтонного взвода, понтонной роты, помощником начальника штаба полка, начальником штаба батальона, командиром батальона, начальником мобилизационной группы полка в Дальневосточном и Белорусском военных округах. Был военным советником в Югославии. Прошел путь от рядового до полковника.

В 1971 году Сергей Фадеевич уволился в запас с должности заместителя командира 11 го понтонно-мостового полка, дислоцированного в Гродненском гарнизоне. Работал старшим инженером управления жилищно-коммунального хозяйства Гродненского областного исполнительного комитета 20 февраля 2003 года в ознаменование заслуг перед Отечеством, проявленных при выполнении воинского долга в рядах Вооруженных Сил, за активное участие в патриотическом воспитании молодежи приказом министра обороны № 127 от 20 февраля 2003 года Иванов С. Ф. был зачислен Почётным солдатом в списки личного состава инженерно-мостостроительной роты 189 й понтонно-мостовой бригады. Её правопреемником сегодня является воинский коллектив 557 й инженерной бригады Западного оперативного командования.

С 1987 года вел активную общественную работу, являлся членом Совета ветеранов понтонно-мостового полка, членом городского Совета ветеранов, вносил значительный вклад в героико-патриотическое воспитание подрастающего поколения и в решение вопросов социальной поддержки ветеранов Вооруженных Сил и труда. Встречался с военнослужащими родного коллектива 557 й инженерной бригады, делился боевым и жизненным опытом, рассказывал о традициях воинов фронтовиков.

Награждён двумя орденами Красной Звезды, орденами Отечественной войны І и ІІ степени, медалями «За боевые заслуги», «За взятие Кенигсберга», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.» и другими медалями (всего 27 медалей), почётными грамотами Гродненского городского Совета депутатов, администрации Октябрьского района города Гродно, Гродненского областного, городского, Октябрьского районного советов ветеранов.

Звания «Почётный гражданин города Гродно» Сергей Фадеевич Иванов удостоен решением Гродненского городского Совета депутатов от 28 февраля 1995 года за большую работу по героико-патриотическому воспитанию подрастающего поколения.

Умер 12 мая 2015 года.