Решение связать свою жизнь с небом Сергей Микаев принял ещё во время учёбы в школе: в 2003 году он окончил Ейскую школу-интернат с первоначальной лётной подготовкой. В 2008 году получил диплом с отличием Краснодарского высшего военного авиационного училища лётчиков им. Героя Советского Союза А.К. Серова. Сергею Микаеву была присвоена квалификация «инженер» по специальности «Эксплуатация воздушных судов и организация воздушного движения».

Следующие 10 лет он служил на должностях лётчика, старшего лётчика, командира звена, начальника воздушно-огневой и тактической подготовки 18 гвардейского штурмового авиационного полка 303 гвардейской смешанной авиационной дивизии (САД) 11-й армии ВВС и ПВО Восточного военного округа.

Сергей Микаев освоил самолеты Як–52, Л-39, Су-25, общий налёт составляет около 1100 часов. Военный лётчик первого класса, он имеет ряд наград Минобороны РФ, статус ветерана боевых действий.

В 2018 году принял участие в третьем открытом наборе в отряд космонавтов Роскосмоса, и Межведомственная комиссия рекомендовала его к зачислению на должность кандидата в космонавты-испытатели.

Затем до декабря 2020 года Сергей Микаев проходил общекосмическую подготовку (лётную подготовку на самолёте Л-39; специальную парашютную подготовку, тренировки в условиях невесомости, воспроизводимые на борту самолёта-лаборатории Ил-76МДК; испытания в сурдокамере; водолазную подготовку, а также тренировки по выживанию в различных климатогеографических зонах).

После успешно сданного экзамена Сергей Микаев был назначен на должность космонавта-испытателя и приступил к подготовке в составе группы специализации по программе МКС.

С января 2022 года по декабрь 2023 года он проходил подготовку в составе дублирующего экипажа МКС-70 в качестве бортинженера ТПК «Союз МС-24» и бортинженера МКС.  С мая 2024 года также готовился в качестве дублёра бортинженера ТПК «Союз МС» и бортинженера МКС-73, а с сентября 2024 года – уже в составе основного экипажа МКС-74.

27 ноября 2025 года Сергей Микаев отправился в первый космический полёт бортинженером ТПК «Союз МС-28» и бортинженера МКС. Его экспедиция продолжалась 241 сутки – спускаемый аппарат благополучно приземлился 26 июля 2026 года.  

Коллеги по отряду космонавтов Роскосмоса, руководство и работники ЦПК поздравляют Сергея Микаева с днём рождения и желают ему космических успехов, здоровья, положительных эмоций и ярких впечатлений!