Сергей Диомидов родился 9 июля 1943 года в городе Туркуле Каракалпакской АССР, Узбекской ССР.
Гимнастикой Сергей Диомидов увлекся еще школьником. В 1960 году – в 16-летнем возрасте – на Всесоюзном первенстве спортивного общества «Динамо» он выполнил норматив мастера спорта. Занятия гимнастикой продолжал и в армии, куда был призван после окончания полной средней школы No 2 в городе Ташкент.
С 1956 по 1967 год Сергей Диомидов тренировался в Ташкенте у Р.Г. Саркисова и выступал за общество «Динамо» и спортивный клуб армии (СКА) Узбекистана, а с 1962 по 1974 год защищал честь главного армейского клуба страны.
С.В. Диомидов – серебряный призер Олимпийских игр в командном первенстве (1964, 1968), бронзовый призер Олимпийских игр в опорных прыжках (1968), чемпион мира в упражнениях на брусьях (1966), серебряный призер чемпионата мира в командном первенстве (1966, 1970), бронзовый призер чемпионата Европы в многоборье (1965), в упражнениях на коне (1965), на брусьях (1965) и перекладине (1965), абсолютный чемпион СССР (1965, 1969), чемпион СССР в вольных упражнениях (1966), в упражнениях на коне (1968, 1969), на кольцах (1968), на брусьях (1964, 1966, 1968, 1970) и перекладине (1970), серебряный призер чемпионата СССР в многоборье (1966, 1967, 1968), бронзовый призер чемпионата СССР в многоборье (1964), обладатель Кубка СССР в многоборье (1968), серебряный призер Кубка СССР по многоборью (1965, 1970, 1971), в вольных упражнениях (1965), в упражнениях на коне (1966, 1968, 1970), в упражнениях на брусьях (1965), на перекладине (1967, 1968) и в опорных прыжках (1968, 1969, 1970), бронзовый призер Кубка СССР по многоборью (1966), в вольных упражнениях (1968), в упражнениях на кольцах (1970), на брусьях (1969) и в опорных прыжках (1965, 1966), заслуженный мастер спорта СССР, заслуженный тренер РСФСР.
Имя выдающегося российского гимнаста Сергея Диомидова золотыми буквами вписано в историю российского спорта.
Сергей Викторович Диомидов скончался 8 марта 2024 года.Федерация спортивной гимнастики России выражает соболезнования родными близким Сергея Викторовича Диомидова.
О прощании с Сергеем Викторовичем Диомидовым будет сообщено дополнительно.