Сергей Пыхтунов родился в Куйбышеве (Самаре), здесь окончил школу и студию при драматическом театре (1975), позже – институт культуры (1988).

Работал актёром в театрах Улан-Удэ и Оренбурга, там же перешёл на административную работу. Успешные гастроли Оренбургского театра в 1982 году в нашем городе привлекли внимание Петра Львовича Монастырского, и перспективный их организатор был приглашён в Куйбышевский академический театр драмы на должность заместителя директора.

В 1982–1989 годах был и актёром театра, совмещая работу на сцене с административной деятельностью. Среди ролей: Егор Беклемишев («Лошадь Пржевальского» М.Ф. Шатрова), Нугзар («Закон вечности» Н.В. Думбадзе), Свистунов («Ревизор» Н.В. Гоголя) и другие.

В сезоне 1989/1990 годов проходил стажировку в Московском театре «Ленком» в качестве администратора.

В 1990–1994 и 1996–2000 годах работал в должности директора-распорядителя Самарского академического театра драмы им. М. Горького.