Сергей Анохин родился 1 апреля 1910 г. в Москве в семье служащих. В 1926 г. окончил 7 классов средней школы в Замоскворечье. В 1928 г. Сергей Анохин окончил автомобильные курсы и стал работать шофёром. В 1929 г. он начал летать на планёре ИТ-4-бис, построенном в кружке планеристов при клубе имени Кухмистерова.
В 1930 г. Анохин окончил Московскую планёрную школу, продолжая работу в автобусном парке, занимался подготовкой планеристов в Московской планёрной школе.
С января 1931 г. Анохин - в Высшей лётно-планёрной школе (ВЛПШ) в Коктебеле. В ноябре того же года он закончил её и, как один из лучших выпускников, был оставлен в ней командиром учебного отряда. В 1932 г. Анохин закончил Центральную лётную школу Осоавиахима в Тушине, а в 1933 г. - Высшую парашютную школу.
1 сентября 1933 г. на планёрных состязаниях в Коктебеле Анохин впервые, используя восходящие воздушные потоки, на планёре обогнул гору Карадаг. 15 сентября того же года установил всесоюзный рекорд продолжительности полёта на одноместном планёре - 15 часов 47 минут.
В мае 1934 г. он участвовал в первом буксировочном перелёте трёх планёров Г-9 за самолётом Р-5. Аэропоезд стартовал из Москвы 22 мая 1934 г. и, через день, с промежуточными посадками достиг Коктебеля.
2 октября 1934 г. С.Н. Анохин провёл рискованный эксперимент по оценке прочностных характеристик планёра «Рот-Фронт-1» с преднамеренным разрушением в воздухе. Эксперимент был задуман учёными и конструкторами ЦАГИ. По расчётам аэродинамика B.П. Ветчинкина планёр должен был разрушиться на скорости 220 км/ч. По мнению другой группы учёных и конструкторов, среди которых был и конструктор планёра, впоследствии известный авиаконструктор О.К. Антонов, это должно было произойти на скорости около 300 км/ч. При испытании в воздухе планёр разрушился на скорости, очень близкой к той, которую рассчитал В.П. Ветчинкин. С.Н. Анохин приземлился с парашютом.
18 октября 1934 г. Анохин установил всесоюзный рекорд продолжительности полёта - 32 часа 11 минут. Через несколько дней он выполнил экспериментальный прыжок с парашютом со сверхнизкой высоты (менее 30 м) методом срыва на планёре «П.П. Постышев» и установил всесоюзный рекорд высоты полёта - 2340 м.
В те годы в ВЛПШ обучалась группа турецких планеристов, среди которых находилась и приёмная дочь президента Турции Ататюрка - Сабиха Гет Чен. Турки освоили парение на планёре, прыжки с парашютом. Затем Ататюрк обратился к правительству СССР с просьбой направить в Турцию инструкторов ВЛПШ для организации общества «Турецкая птица» (аналог нашего Осоавиахима) и обучения турок планеризму и парашютным прыжкам. Для этого в Турцию были командированы инструкторы ВЛПШ С.Н. Анохин и М.Ф. Романов. В Турции Анохин проработал почти пять лет.
После возвращения в СССР Анохин работал в Центральном аэроклубе в Тушине: сначала командиром планёрного звена, потом - командиром планёрного отряда. В 1940 г. у С.Н. Анохина при выполнении пилотажа на планёре отвалился элерон, но лётчик сумел совершить посадку. В ноябре 1941 г. С.Н. Анохину было присвоено звание «Мастер парашютного спорта СССР».
С декабря 1941 г. старший лейтенант С.Н. Анохин - в армии. Он назначен командиром отряда испытательной эскадрильи ВДВ и проводит испытания десантной техники на полигоне на Медвежьих Озёрах. В одном из полётов на планёре в 1942 г. в воздухе сорвалась обшивка с центроплана и разрушилась проводка управления элеронами. Анохин сумел мастерски выполнить посадку. Зимой 1942 г. у самолёта-буксировщика СБ, пилотируемого Анохиным, оторвалась лыжа. И вновь лётчик сумел благополучно посадить самолёт.
В августе–сентябре 1942 г. Анохин проводит испытания тяжёлого планёра А-40, предназначенного для десантирования лёгкого танка Т-60.
Параллельно с испытательной работой Анохин участвует в боевых действиях в должности командира лётного отряда 19-й гвардейской воздушно-десантной бригады на Калининском фронте. В течение 1942–1943 гг. он совершил несколько боевых вылетов в тыл врага к партизанам на планёрах, доставляя им боеприпасы, медикаменты, продукты.
В апреле 1943 г. С.Н. Анохиным и лётчиком Ю. Желютовым был выполнен единственный за время Великой Отечественной войны взлёт планёра с партизанского аэродрома. Обычно планёры после выполнения перелёта к партизанам уничтожались, а пилоты возвращались на самолётах. Но в тот раз это правило было нарушено. Несмотря на ограниченные размеры партизанского аэродрома и загрузку планёра (на нём находились раненые партизаны, которых было необходимо срочно доставить в госпиталь), Анохин мастерски произвёл взлёт на буксире за самолётом СБ.
В сентябре 1943 г. С.Н. Анохин переходит в ЛИИ на постоянную работу.
17 мая 1945 г. при выполнении С.Н. Анохиным контрольных испытаний истребителя Як-3 на прочность у самолёта отломилось крыло, и машина перешла в ускоряющееся вращение вокруг продольной оси. Анохин сумел выпрыгнуть с парашютом из вращающегося самолёта, получил тяжёлые травмы и потерял левый глаз.
В декабре 1945 г. Анохин вернулся к лётно-испытательной работе в ЛИИ.
В августе 1947 г. ему была присвоена квалификация «лётчик-испытатель 1-го класса».
В 1947 г. Анохина прикомандировывают к ОКБ А.С. Яковлева. Там он выполняет первые полёты и проводит испытания множества типов «Яков». 22 марта 1950 г. на самолёте Як-50 Анохиным была достигнута рекордная в стране скорость у земли - 1170 км/ч.
3 июня 1949 г. при проведении испытаний Су-15 Анохину пришлось покинуть самолёт из-за возникших вибраций. Катапульта не сработала, и лётчик был вынужден выпрыгнуть с парашютом.
В 1951–1953 гг. совместно с С. Амет-Ханом, Ф.И. Бурцевым и В.Г. Павловым Анохин проводил испытания пилотируемого аналога самолёта-снаряда КС («Комета-3»). За проведение этих испытаний Анохин был удостоен звания Героя Советского Союза.
17 февраля 1959 г. Анохину первым среди 10 лётчиков-испытателей было присвоено почётное звание заслуженного лётчика-испытателя СССР с № 1.
В 1960 г. Сергей Николаевич выполнил несколько десятков полётов на летающей лаборатории Ту-104, созданной для исследования режима невесомости. Тут он впервые столкнулся с космонавтикой, лично познакомился со многими будущими космонавтами.
Параллельно с испытаниями самолётов Анохин занимается и испытаниями планёров.
В августе 1962 г. Анохин был по здоровью списан с лётно-испытательной работы. После этого он работал заместителем начальника лётно-испытательного комплекса ЛИИ по методическим вопросам. В марте 1964 г. Анохин вышел в отставку.
Старый знакомый Анохина по планеризму генеральный конструктор космических систем С.П. Королёв пригласил его на работу в своё ОКБ. С мая 1964 г. он стал начальником методического отдела ОКБ-1 (НПО «Энергия»).
За время своей лётной деятельности Анохин освоил около 200 типов самолётов и планёров, провёл уникальные по своей сложности испытания; им выполнено более 250 парашютных прыжков (из них 6 - вынужденных).
Герой Советского Союза полковник С.Н. Анохин умер 15 апреля 1986 г. в Москве. Похоронен на Новодевичьем кладбище.
Именем героя названа улица в городе Жуковском, малая планета. На доме в Москве, где он жил, установлена мемориальная доска.
«Великие летчики мира. 100 историй о покорителях неба», Николай Георгиевич Бодрихин, 2011г.
