Родился 8 сентября 1952 года в городе Атбасар Акмолинской области.
Трудовую деятельность начал в 1966 году рабочим отделения № 1 совхоза имени Николаева Астраханского района Целиноградской области.
В 1969 году поступает в Целиноградский сельскохозяйственный институт, который оканчивает в 1975 году по специальности инженер-механик. Возвращается в родной совхоз и продолжает работать в должности инженера по эксплуатации МРП, затем главным инженером совхоза.
С февраля 1980 по октябрь 1981 года — управляющий производственным объединением «Райсельхозтехника» Астраханского района Целиноградской области.
В 1981 году назначается директором совхоза «Кзылжарский», в должности которого проработал до октября 1984 года.
С 1984 по 1985 — председатель исполкома Алексеевского районного Совета народных депутатов Целиноградской области.
С 1985 по 1986 — первый секретарь Алексеевского райкома Компартии Казахстана Целиноградской области.
С 1986 по 1990 — первый заместитель председателя Целиноградского облисполкома, председатель областного агропромышленного комитета
В 1988 году оканчивает Алма-Атинскую высшую партийную школу по специальности специалист в области партийного и советского строительства.
В августе 1990 года занимает пост первого заместителя Тургайского областного Совета народных депутатов.
С февраля 1992 года — глава Тургайской областной администрации.
В июне 1993 года назначается заместителем Премьер-Министра Республики Казахстан с совмещением должности министра сельского хозяйства (с июня 1993 по июнь 1994).
В ноябре 1994 назначается президентом Международного фонда «Интеграция — Целина» (г. Акмола). В этой должности проработал до января 1998 года, когда был вновь назначен министром сельского хозяйства Республики Казахстан.
С сентября 1998 — аким Акмолинской области.
С марта 2004 по январь 2012 — аким Костанайской области.
20 января 2012 года Указом Президента Республики Казахстан назначен депутатом Сената Республики Казахстан
Аким теряет доверие среди простых граждан области, в связи с тем, что он, согласно общественному мнению, менее внимателен к нуждам простого народа, нежели его предшественник(в частности у многих вызывает недовольство демонтаж крупнейшего в Казахстане кинотеатра «Костанай»). Один из немногих акимов, уважение и доверие к которому у жителей области бесспорно. Сергея Витальевича добром вспоминают и в Акмолинской области, где он работал в должности акима до 2004 г.
На фреске «Вход Господня в Иерусалим» в новом Иоанно-Богословском кафедральном соборе города Рудного в толпе встречающих Иисуса Христа обнаружен Сергей Кулагин. Иконописцы из Палеха выполнили пожелание заказчиков (корпоративного фонда «ENRC-Комек» и АО «ССГПО»), и аккуратно вставили фигуру госчиновника промеж остальных персонажей. В отличие от обычных ликующих иерусалимцев лицо Кулагина гладко выбрито, не отражает никаких эмоций и он смотрит на зрителя.