Работал сельским учителем. Попал на службу во флот, в Кронштадт. В июле 1917 года курсант морской военно-инженерной школы Сергей Данилов был у дворца Кшесинской, где выступал Ленин.
Дослужился до командира Красной Армии в должности начпросвета дивизии, прошёл весь Восточный фронт в годы гражданской войны. Имел ранение в ногу. Во Владивостоке встретился в Любовью Семёновной Кургуновой, которая позднее стала его спутницей жизни.
В 1923 году, после окончания боёв, пошёл учиться в государственный университет во Владивостоке, на биологический факультет. Далее окончил сельскохозяйственную академию.
Как учёный, был сторонником генетики, в противовес академику Лысенко. В результате чего на него начались гонения, из-за которых был вынужден периодически менять местонахождение, оставить семью.
В тридцатые годы, когда была опубликована и переведена на английский язык первая работа С. И. Данилова в «Трудах Дальневосточного филиала Академии наук СССР», когда вышли в свет его первые книги, стал по существу первым исследователем лугов и пастбищ, первым специалистом по травам на территории Сибири и Дальнего Востока. Работы молодого учёного получили хороший резонанс. Даже в 1941 году, когда ликвидировался Дальневосточный филиал Академии наук, лабораторию С. И. Данилова старались спасти. Об этом свидетельствует такой документ-телеграмма: