Родился 6 сентября 1906 года в городе Вольске ныне Саратовской области в семье рабочего. Русский.
Окончил 7 классов. Рано лишившись родителей, воспитывался в детских домах Вольска и Костромы. Работал на цементном заводе «Большевик», затем ходил в плавания на судах транспортного флота на Севере.
Член ВКП(б)/КПСС с 1943 года. В должности второго механика ледокольного парохода «Георгий Седов» Сергей Токарев участвовал в арктическом дрейфе во льдах Северного Ледовитого океана.
Когда 26 сентября 1938 года судно получило пробоину, Сергей Токарев вместе с машинистом Николаем Шарыповым по очереди спускались в машинное отделение и в ледяной воде сумели заделать пробоину большим куском пакли, пропитанной машинным маслом.
Участник советско-японской войны 1945 года. После её окончания работал в Министерстве морского флота СССР.
Жил в городе Москве. Умер 7 октября 1996 года. Похоронен в колумбарии Ваганьковского кладбища в Москве (секция № 33а).