Родился 13 марта 1976, г. Днепр.
В 1998 году Сергей Демченко закончил Днепровский национальный университет имени Олеся Гончара по специальности «Правоведение» и получил квалификацию юриста.
Женат.
Работал юридическим консультантом на предприятии, затем начальником юридического отдела банка.
В 2003 году, после получения свидетельства и права заниматься адвокатской деятельностью, открыл собственную юридическую компанию «Позитив».
С 2008 года Демченко активно занимается правозащитной деятельностью.
С 2013 по 2014 год занимал должность помощника Министра юстиции по вопросам исполнения решений Европейского суда по правам человека.
В 2015 году Демченко как адвокат в суде защищал судью Оксану Царевич, которая преследовала Автомайдановцы во время Революции Достоинства.
В 2015 году был избран депутатом Днепровского городского совета от партии «Украина будущего». В горсовете был членом постоянной комиссии по вопросам развития местного самоуправления и партнерских
отношений.
На сегодняшний день является членом Всеукраинской общественной организации «Союз адвокатов Украины» и Всеукраинской общественной организации «Ассоциация адвокатов Украины», президентом Ассоциации
«Украинский правозащитный альянс».