Родился в 1960 году. В подразделениях пожарной охраны Дзержинского гарнизона Нижегородской области с октября 1984 года. На должность лейтенанта внутренней службы и старшего инспектора был назначен в августе 1987 года.
23 ноября 1987 года в цеху скальных аммонитов (завод им. Я.М. Свердлова) в 20:43 начался мощный взрыв, приведший к пожару внутри здания, полного взрывчатых веществ; огонь угрожал складам готовой продукции, пожару присвоили 3-ю степень сложности.
На место аварии и пожара прибыли подразделения пожарной охраны Дзержинского гарнизона. В связи с тем, что огонь начал распространяться к месту складирования готовой продукции – взрывчатых веществ, пожару была присвоена степень сложности № 3.
Самую опасную работу вызвался выполнить начальствующий состав подразделения. По команде руководителя тушения пожара несколько бойцов вошли в здание, а начальник караула Еличев А.Ю., инспектор Фролов С.В. и Семенов В.М. приступили к тушению пожара через оконный проем. В условиях непрекращающихся взрывов отдельных компонентов продукции ими были приняты все меры по ликвидации горения.
Сергей Валентинович организовывал подачу огнегасительных средств на одном из наиболее сложных участков, предотвращая развитие пожара. Защищая склад готовой продукции, работал со стволом, подавал воду в оконный проем. Находясь на своем боевом участке, действовал смело и решительно, обеспечивал своевременный ввод пожарных стволов на решающем направлении.
Из-за высокой температуры в 21 час 35 минут произошел очередной мощный взрыв готового изделия, которым было полностью разрушено здание цеха.
Коллеги вспоминают Фролова как смелого и решительного офицера. Евгений Владимирович Романычев, командовавший операцией, подчёркивает самоотверженность Фролова: перед взрывом он сказал "Плохо молодыми-то умирать", и через 30-40 секунд цех рухнул. Трое доблестных огнеборцев получили многочисленные травмы, от которых скончались на своем боевом посту.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 12 февраля 1988 года капитан внутренней службы Семенов Василий Матвеевич, старший лейтенант внутренней службы Еличев Александр Юрьевич и лейтенант внутренней службы Фролов Сергей Валентинович награждены орденами "Красной Звезды" (посмертно).
Память о герое:
Фролов Сергей Валентинович увековечен на стеле «Вечная память пожарным, погибшим при исполнении служебного долга» в мемориальном комплексе «Аллея Героев» на бульваре Мира в Дзержинске.
Ежегодно проводятся памятные мероприятия, где вспоминают и Фролова Сергея.