Сергей Федорович Летов родился в Семипалатинске Казахской ССР 24 сентября 1956 г. и затем жил в Омске (где жил и его брат Егор Летов (1964-2008)). Окончил Московский Институт Тонкой Химической Технологии им. М.В. Ломоносова (МИТХТ), аспирантуру во Всесоюзном Институте Авиационных Материалов (ВИАМ), Эстрадно-духовое отделение Тамбовского Культпросвет училища.

Первое публичное выступление Сергея Летова состоялось в апреле 1982 г. с ансамблем ударных инструментов Марка Пекарского (соло на баритон саксофоне в пьесе Михаила Жукова).

В 1982-1993 гг. - сотрудничество Сергея Летова с Сергеем Курехиным (дуэт, малая Поп-Механика и большая Поп-Механика). Совместные выступления в Советском Союзе, Финляндии, Италии, Франции и Дании, съемки в кино ("Диалоги", "Трагедия в стиле Рок") и на телевидении ("Музыкальный ринг").

С 1986 г. - сотрудничество с певицей Валентиной Пономаревой. Дуэт Валентина Пономарева - Сергей Летов выступал в СССР и в Швейцарии, снимался в кино (режиссер Татьяна Чивикова).

В 1985 Сергей Летов основал духовой ансамбль ТРИ"О" (Аркадий Шилклопер - валторна, Аркадий Кириченко - туба, эуфониум, бас-труба, вокал, позднее - Александр Александров - фагот, Юрий Парфенов - труба, альт-хорн). Ансамбль ТРИ"О" выступал почти на всех джазовых фестивалях в СССР. С 1988 ТРИ"О" выступал в Польше, Болгарии, Швейцарии, Германии, Австрии, Италии, Финляндии, Норвегии, Голландии, США, Узбекистане, на Украине, во Франции, в том числе в таких клубах как Knitting Factory, Anyway (Нью-Йорк), Bimhuis (Амстердам), Moods (Цюрих), Sud des Alpes (Женева), Blue Tomato (Вена). Сергей Летов участвовал во множестве различных проектов и сотрудничал со многими музыкантами и перформерами. Среди них - немецкий ансамбль ЭМБРИО (компакт-диск EMBRYO 2000 live vol. 1 Indigo 9753-2), датский оркестр NEW JUNGLE ORCHESTRA (выступления в Дании, Германии и России), итальянский композитор и контрабасист Энрико Фацио (записали 2 CD в Италии), певица Сайнхо Намчылак (выступления в России, Австрии, Швейцарии, Германии, Италии и США), американская альтистка и скрипачка ЛаДонна Смит (выступления в России, на Украине и в США), виолончелист Владислав Макаров, немецкие концептуалисты Рут и Герт Гшвендтнеры, перформер Теи Кобаяши (Япония-США), израильский композитор, пианист и клавишник Михаил Агре, французский тубист Паскаль Руссо, саксофонист и электронщик Влад Быстров (Германия), Коичи Макигами, Кацутоки Умезу, Масахико Сато, Ёриюки Харада, Рёдзи Ходзито, квинтет саксофонистов SXQ,Масами Сузуки (Япония) и др.

С 2002 выступает в с составе саксофонного ансамбля САКС-МАФИЯ ("Русская саксофонная мафия" - квартет и иногда трио, выступала России, Литве, Германии и Великобритании).

Сергей Летов принимает участие в перформансах и хэппенингах московских концептуалистов с 1984 - Коллективные действия и Андрей Монастырский , ТОТАРТ. С 1995 г. Сергей Летов выступает с Ры Никоновой, с 1998 - с Германом Виноградовым, состоялись выступления во многих картинных галереях Москвы, Бремена, Берлина, Смоленска. Сергей Летов выступал и выступает также с поэтами и писателями Ниной Искренко (1951-1995), Дмитрием Александровичем Приговым (1940-2007, вышло 2 компакт-диска), Львом Рубинштейном, Геннадием Кацовым, Ниной Садур, Андреем Битовым, Вячеславом Куприяновым, Андреем Бычковым, Анной Альчук (1955-2008), Владимиром Друком, Татьяной Щербиной, Николаем Байтовым и Светой Литвак, Юлией Скородумовой, Константином Кедровым, Еленой Кацюбой, Людмилой Ходынской, Владимиром Климовым, Эркки Лаппалайненом (Финляндия-Швеция), Валером Новарина, Мишелем Уэльбеком (Франция), Михаилом Сухотиным, Мариной Князевой, Сергеем Бирюковым, Лесей Тышковской (Украина), Вилли Мельниковым, Олегом Гаркушей. Дуэт с Александром Александровым участвовал в фестивале МИЛАНОПОЭЗИЯ-91. Озвучивание каллиграфических перформансов художника Виктора Николаева. Вместе с Владимиром Купреяновым (интерактивная инсталляция "Меланхолия 2006") участвовал в выставке современного искусства ON GEEKDOM в рамках художественной ярмарки ART ATHINA-2007 (Афины).

С 1984 Сергей Летов выступал и/или записывался с рок-группами - "Аквариум" , "Центр", ДК, "Алиса", ДДТ, "Доктор", "Веселые Картинки", "Ночной Проспект", "Атональный Синдром", "Земля и Небо", с "Мягкими Зверями" и Иваном Соколовским, с Андреем Пановым ("Свинья") и его "Автоматическим Удовлетворителем", c Умкой и "Броневком", с Кафтаном Смеха, с группой "Overdrive", Радой и Терновником , группой "Московское Время", с Егором Летовым и "Гражданской Обороной", Олегом Гаркушей и Михаилом Коловским, Федором Чистяковым, Ольгой Арефьевой , Вадимом Певзнером, Константином "Кузьмой" Рябиновым ("Кузя УО"), группами ХЛАМ и Ветровъ.