Родился 9 декабря 1963 года в городе Большой Камень Приморского края. В 1985 году окончил Дальневосточное высшее инженерно-морское училище (ДВВИМУ), в 1999 году — Дальневосточную госакадемию экономики и управления. Во время учебы работал докером, матросом на траулерах. В 1985-1987 годах аспирант, заведующий лабораторией кафедры экономики морского транспорта и морского права ДВВИМУ. С 1987 года трудился во Владивостокском морском торговом порту. В конце 1980-х занялся бизнесом, был руководителем и совладельцем различных компаний, занимавшихся, в частности, добычей рыбы и морепродуктов, строительством судов.
17 июня 2001 года во втором туре избран губернатором Приморья. Получил 40,17% голосов избирателей (за его главного конкурента — заместителя полпреда Геннадия Апанасенко проголосовали 24,28%, против всех — 33,71%). В ходе избирательной кампании местные СМИ писали о связях господина Дарькина с криминальными кругами. В 2002 году в передаче "Момент истины" телеканала ТВЦ была показана серия сюжетов о сомнительных коммерческих сделках губернатора. Там же была продемонстрирована видеозапись вечеринки приморских "авторитетов" с участием Сергея Дарькина. Губернатор подал иск к ведущему программы Андрею Караулову и выиграл суд.
В ноябре 2004 года Сергей Дарькин вступил в "Единую Россию". В январе 2005 года он стал первым губернатором, поставившим перед президентом вопрос о доверии и утвержденным по новой схеме. В октябре 2007 года возглавил региональный список "Единой России" на выборах в Госдуму.
Кандидат экономических наук (тема диссертации: "Обеспечение экономической безопасности трансграничных регионов России"). Первой супругой была дочь первого секретаря крайкома партии Анатолия Головизина Людмила. Сейчас женат на актрисе Ларисе Белобровой (вдова убитого в 1998 году авторитетного бизнесмена Игоря Карпова). Три дочери.