Сергей Николаевич родился 30 ноября 1918 г. в д. Чернятинские Выселки Каширского района в семье крестьянина. Окончил 7 классов в г. Кашире и школу ФЗУ Каширской ГРЭС. Работал электромонтером на Каширской ГРЭС, затем слесарем в г. Ступино. Окончил филиал Подольского аэроклуба.

В Красной Армии с 1937 г. В 1941 г. окончил Качинскую военную авиационную школу пилотов, работал в ней летчиком-инструктором. Служил на Дальнем Востоке.

На фронтах Великой Отечественной войны Сергей Николаевич с апреля 1943 г. Свой первый боевой вылет Сергей Николаевич выполнил на Кубани 7 апреля 1943 г., в районе станции Крымской, когда советские лётчики вели тяжёлые бои за превосходство в воздухе.

Моргунов воевал на Северо-Кавказском, Южном, 4-м Украинском, 1-м и 3-м Белорусских фронтах. Участвовал в освобождении Донбасса, Южной Украины, Крыма, Орла. Особо отличился в период Белорусской наступательной операции летом 1944 г.

Всего за годы войны Сергей Николаевич выполнил свыше 350 боевых вылетов, в 96 воздушных боях сбил 43 вражеских самолёта. Входил в 10-ку летчиков-ас времен Великой Отечественной войны.

15 мая 1946 г. Сергей Моргунов был удостоен высокого звания Героя Советского Союза.

Погиб 19 июля 1946 г. во время выполнения учебно-тренировочного полета. Похоронен в г. Кашире на ул. Советской, где ему 6 ноября 1955 г. был установлен памятник.