Родился 28 мая 1961 года в городе Черемхово Иркутской области. В 1983 году окончил физфак Иркутского госуниверситета. До 1995 года трудился в Иркутском институте органической химии Сибирского отделения АН СССР, где прошел путь от стажера-исследователя до старшего научного сотрудника. Одновременно с начала 1990-х годов вместе с братом Николаем (с 1997 года — вице-губернатор Иркутской области, умер в 2002 году) занимался бизнесом в сферах производства лекарств, программного обеспечения, деревообработки и поставок нефти. В 1994 году братья объединили подконтрольные им активы в ЗАО "Истлэнд" (с 2006 года — ООО "Управляющая компания "Истлэнд""). В 1996-2000 годах Сергей Ерощенко занимал пост гендиректора компании. В 2000-2001 годах он был главой совета директоров и первым заместителем гендиректора по коммерции и финансам в ОАО "Востсибуголь". В 2001-2006 годах снова был гендиректором "Истлэнда", с августа 2009 года — президент холдинга, который на данный момент управляет 50 подразделениями, в том числе Восточно-Сибирским речным пароходством и авиакомпанией "Ангара". С 2003 года был членом партии "Единая Россия", в 2011 году вступил в "Правое дело" и возглавил ее региональное отделение. Покинул партию вслед за Михаилом Прохоровым, был его доверенным лицом на президентских выборах. Женат, трое детей.