Сергей Захарин родился в городе Набережные Челны в 1982 году. Занимался в детской хореографической школе в Набережных Челнах.
В 2004 году поступил на Театральный факультет Саратовской государственной консерватории им. Собинова (курс А. В. Кузнецова). Антон Кузнецов уехал из Саратова и этот актёрский курс вели супруги И. М. Баголей и Л. Н. Воробьёва. Ещё во время учёбы Сергей Захарин начал играть на сцене Саратовского театра драмы в спектаклях его основного репертуара («12 месяцев» - Апрель, «Преступление и наказание» - Николка). Во время обучения получал стипендию им. Олега Табакова. Среди его учебных работ Карандышев и Дульчин (в отрывках по А. Н. Островскому). В 2008 году, по окончания обучения, он был принят в труппу Саратовского академического театра драмы имени И. А. Слонова.
В 2009 году, не прерывая работы в театре, Сергей Захарин поступил в один из московских театральных ВУЗов на режиссёрское отделение.
В 2010 году переехал в Москву. С 2011 года актёр театра Виктюка.
В 2013 году поставил в рамках проекта «Открытая сцена» спектакль «Тайна замка ужасов».
В 2014 году Сергей Захарин на сцене Саратовского театра драмы поставил спектакль по пьесе Ксении Степанычевой «Розовый бантик», премьера состоялась 26 апреля.