Après avoir terminé ses études, Sergueï Volkov fait sa carrière dans l'armée de l'air, pilotant des avions comme, les Aero VodochodyL-29 et L-39, l'IliouchineIl-22 et le TupolevTu-134, totalisant 450 heures de vol. Il est pilote militaire de classe 3.
Il a été sélectionné en 1997 dans la sélection TsPK-12.
De décembre 1997 à novembre 1999, Sergueï Volkov suivit l'entraînement général de cosmonaute et se qualifie en . À partir de , il fait partie d'un groupe de cosmonautes qui s’entraînent pour des missions vers la Station spatiale internationale (ISS).
D' à , Sergueï Volkov s'entraîne en tant que doublure d'un membre d'équipage de l'Expédition 7, comme commandant du Soyouz TMA et comme ingénieur de vol de l'ISS. De à , il s'entraîne avec l'équipe de lancement de l'Expédition 11. De à , il s'entraîne avec un groupe de cosmonautes-testeurs pour des missions vers l'ISS. En , il est désigné comme doublure pour un membre de l'Expédition 13.
Volkov a été directeur adjoint, puis directeur du corps des pilotes-cosmonautes russes[1]
Le , il commande Soyouz TMA-12 puis l'expédition 17 (jusqu'à aujourd'hui, il est le plus jeune à avoir commandé l'ISS). Il revient sur Terre le en même temps que le touriste de l'espace Richard Garriott, lui aussi fils d'astronaute (fils d'Owen Garriott). Il réalise deux sorties extravéhiculaires (EVA) pendant cette mission.
Le , il s'envole à bord de Soyouz TMA-02M, en tant que membre des expéditions 28 et 29. Il rentre le . Il réalise une sortie extravéhiculaire (EVA) pendant cette mission.
Le , il décolle à bord de Soyouz TMA-18M, avec le Danois Andreas Mogensen et le Kazakh Aïdyn Aimbetov. Ayant participé aux expéditions 45 et 46, il revient sur Terre le . Il réalise une sortie extravéhiculaire (EVA) pendant cette mission.
Galerie
Volkov dans le module russe Zarya pendant sa première mission.
Sergey Volkov est ici en EVA pendant sa deuxième mission.
Sergey Volkov est ici au retour de sa troisième mission, dans les plaines du Kazakhstan.