Родился 19 мая 1980 года в Минске.
Закончил Белорусский национальный технический университет.
Теле- и радиожурналистике учился за рубежом, выиграл грант Госдепартамента США - стажировался в СМИ Чикаго.
Работал на радио «Мир», «Альфа радио» и «Юнистар».
Свою карьеру на телевизионном канале «Общенациональное телевидение» начал с должности редактора и ведущего программы «Наше утро», был ведущим ток-шоу «Выбор», авторской телевизионной программы «Выбор+», директором дирекции утреннего вещания.
В 2010 году победитель Шестого Национального телевизионного конкурса «Телевершина» в номинации «Лучший ведущий общественно-политической (публицистической) программы».
В 2010 году читатели «Комсомолки» признали Дорофеева лучшим белорусским телеведущим, а в 2011 году отдали ему титул секс-символа Беларуси.
В мае 2011 года Сергею Дорофееву присудили специальный приз «Медиаперсона», как персоне, за которую проголосовало самое большое количество журналистов.