Филиппов Сергей Дмитриевич родился 16 (29) октября 1913 года в деревне Сухарево Дубенского района Тульской области.
Учился в Тульском педагогическом техникуме, работал фрезеровщиком Тульского завода № 1, потом кладовщиком Тульской школы пилотов Осоавиахима.
С декабря 1932 года по май 1934 года был курсантом Тульской школы пилотов Осоавиахима.
С 1934 года работал в Казанском аэроклубе - инструктором летчиком, начальником летной части, командиром звена. Там же, в аэроклубе, познакомился со своей будущей женой Беловой Валентиной Степановной – одной из первых парашютисток Татарии. В 1936 году у них родились девочки-близняшки Эмма и Валерия.
В апреле 1941 года Филиппов С.Д. был призван Бауманским РВК г. Казани. Проходил службу пилотом 160-го резервного авиационного полка ВВС Красной Армии.
В октябре 1941 года он был назначен командиром звена 255-го истребительного авиационного полка ВВС Красной Армии, проходившего переформирование и переучивание на новую материальную часть во 2-ом ЗАП в г. Сейма.
Весной 1942 года пилоты полка дважды летали в район Вышнего Волочка – перегоняли самолеты на Волховский фронт. В мае 1942 года, получив самолеты ЛаГГ-3 в Горьком, 255-й ИАП перелетел в Ленинград и влился в Ударную авиационную группу Ставки Верховного Главнокомандования, которая обороняла Ленинград и его пригородные районы.
В начале июля 1942 года 255-й истребительный авиаполк в составе УАГ СВГК, переименованной 19 июля 1942 года в Особую морскую авиагруппу, перебазировался на аэродром Ваенга-2 и вошел в состав ВВС Северного флота. Тогда же старший сержант Филиппов С.Д. был назначен заместителем командира 1-ой эскадрильи 255-го ИАП. В августе ему было присвоено звание старшина.
Во время воздушного боя 18.07.1942 года, по результатам которого Филиппову С.Д. был записан сбитый лично бомбардировщик Ju-88, его самолет был подбит истребителями противника. Филиппов С.Д. покинул горящую машину на парашюте, после чего его попытались расстрелять в воздухе пилоты Мессершмиттов, и только чудом ему удалось спастись.
29 октября 1942 года, во время налета вражеской авиации на Мурманск, 5 ЛаГГ-3 255-го ИАП ВВС СФ находились в районе аэродрома на высоте 5000 метров. Ведущим был командир эскадрильи капитан Севрюков. В 14:30 летчики заметили на удалении 1000-1500 метров и ниже на 800-900 метров группу из пяти истребителей Мессершмитт 109. Командир эскадрильи довернул влево и пошел на сближение с противником, но в этот момент неожиданно «Лагги» были атакованы еще одной группой Мессершмиттов, которая до этого оставалась незамеченной. Уходя из-под атаки, пятерка «ЛаГГов» распалась. ЛаГГ-3 капитана Севрюкова получил попадание в маслобак и летчик вышел из боя. Одна пара, ведущим которой был заместитель командира эскадрильи старшина Филиппов, ведомым лейтенант Самарков, осталась на высоте и продолжила вести бой с пятью Ме-109Ф из 8-го отряда 5-ой истребительной эскадры юго-восточнее аэродрома Ваенга-1. Постепенно высота снизилась до 1500-1200 метров, и через 15-20 минут неравного воздушного боя пара «ЛаГГов» глубокой спиралью стала выходить из боя. Но Мессершмитты не отставали, и вскоре ЛаГГ-3 старшины Филиппова был сбит.

Обломки самолета ЛаГГ-3 Филиппова С.Д. были обнаружены поисковиками из отряда «Ваенга» летом 2019 года, и идентифицированы 25 августа того же года по найденным на деталях номерам самолета 31212719 и мотора № 225-176. Также на месте падения самолета были найдены останки летчика.
5 октября 2019 года на месте гибели младшего лейтенанта Филиппова С.Д. (офицерское звание ему было присвоено посмертно в ноябре 1942 года) на камне была установлена памятная табличка.
8 октября 2019 года на воинском мемориальном кладбище Североморска с отданием всех воинских почестей было произведено захоронение его останков. В траурном мероприятии приняли участие: глава ЗАТО г. Североморск Владимир Евменьков, представители правительства Мурманской области, командующий Северным флотом Герой Российской Федерации вице-адмирал Александр Моисеев, командующий 45-ой армией ВВС и ПВО генерал-лейтенант Александр Отрощенко, епископ Североморский и Умбский Тарасий, военнослужащие Североморского гарнизона, юнармейцы, поисковики и жители города. Во время захоронения, отдавая дань памяти морскому летчику, над кладбищем пролетела пара палубных истребителей Су-33.

 

29 октября 2019 года Североморским телеканалом "СТК" был выпущен фильм, посвященный поискам места гибели Филиппова С.Д..