Родился в Жуковке, окончил школу, получил профессию каменщика.

В 1992 году был призван на срочную службу, которую проходил в рядах Военно-Морского флота. По окончании вернулся к гражданской жизни.

В 2023 году заключил контракт с Министерством обороны и пошел защищать Родину. Гвардии матрос Головлёв Сергей Николаевич погиб 24 октября 2024 года при выполнении боевой задачи на Курском направлении, попав под артиллерийский обстрел и получив смертельные осколочные ранения

За проявленные в бою отвагу и героизм воин удостоен высокой государственной награды – ордена Мужества (посмертно).

• В Жуковке Брянской области  открыли мемориальную доску по погибшему в СВО: [на фасаде Жуковской школы № 1 в честь бывшего выпускника школы С. Головлёва. Информ.] // Знамя: [сайт]. – 2026. – 22 февраля. – URL: https://zlynka-znamya.ru/society/2026/02/22/v-zhukovke-bryanskoj-oblasti-otkryli-memorialnuyu-dosku-po-pogibshemu-v-svo/#single-news.
• В Жуковке открыли мемориальную доску в честь героя СВО: [на здании Жуковской школы № 1 установили мемориальную доску бывшему выпускнику школы С. Головлёву. Информ.] // Новая жизнь: [сайт]. – 2026. – 22 февраля. – URL: https://kletnya-newlife.ru/society/2026/02/22/v-zhukovke-otkryli-memorialnuyu-dosku-v-chest-geroya-svo/#single-news.
• В Жуковке открыли мемориальную доску герою СВО Сергею Головлёву: [на фасаде Жуковской школы № 1 появилась мемориальная доска в память о выпускнике, погибшем при исполнении воинского долга в ходе специальной военной операции. Указом Президента он награжден Орденом Мужества посмертно. Информ.] // Мглинские вести: [сайт]. – 2026. – 22 февраля. – URL: https://vesti-mglin.ru/society/2026/02/22/v-zhukovke-otkryli-memorialnuyu-dosku-geroyu-svo-sergeyu-golovlyovu/#single-news.
• На фасаде Жуковской школы № 1 открыли мемориальную доску в память о герое спецоперации: [и выпускнике С. Головлёве, героически погибшем при выполнении воинского долга. Информ.] // Новый путь: [сайт]. – 2026. – 22 февраля. – URL: https://gazeta-rognedino.ru/society/2026/02/22/na-fasade-zhukovskoj-shkoly-№1-otkryli-memorialnuyu-dosku-v-pamyat-o-geroe-speczoperaczii/#single-news.
• Логвинов Н. В память о павшем…: [в Жуковской СОШ № 1 открыли мемориальную доску в честь бывшего выпускника С. Н. Головлёва, геройски погибшего при исполнении воинского долга в ходе специальной военной операции] / Н. Логвинов // Жуковские новости (Жуковский район) – 2026. – 27 февраля (№ 7). – С. 6. – (Память). — То же: Электронная библиотека БОНУБ : [сайт].- URL: http://elib.libryansk.ru/elib/periodika/zhuk_novosti_2026_07.pdf (дата обращения 05.07.2026).