Сергей Бодрунов родился 25 августа 1958 года в городе Гомель, Республика Беларусь. В 1980 году, закончил механико-математический факультет Гомельского университета имени Скорины по специальности «математика», с присвоением квалификации «инженер-математик» в сфере информационных технологий, прикладной математики и кибернетики.
После завершения учебы в университете, Бодрунов работал инженером-программистом. Позднее занимал должность научного сотрудника Научно-исследовательской лаборатории системного программирования, где занимался разработкой специального программного обеспечения для отечественных информационных систем общепроизводственного и авиакосмического назначения.
В 1989 году, Сергей окончил аспирантуру при Гомельском государственном университете. Являлся соискателем научного звания на кафедре маркетинга Московского института народного хозяйства имени Плеханова.
Сергей Дмитриевич с 1987 года, замещал должность директора Гомельского областного Центра научно-технической информации.
В 1990 году, опытный управленец назначен генеральным директором Белорусского республиканского агентства научно-технической информации. В том же году, защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата экономических наук в Российской экономической академии имени Плеханова и получил дополнительное образование, успешно окончив Международную высшую школу менеджмента в Брюсселе.
С 1991 года, являлся Председателем правления СП «Инфотех». Занимал должность президента группы «БелКсерокс». Далее, в 1992 году, Бодрунов перешел работать на АО «Пирометр» в качестве руководителя службы маркетинга-заместителя директора. В 1995 году, возглавил вышеуказанную компанию.
Затем, в 1998 году, Сергей Дмитриевич утвержден в должности Генерального директора ОАО «Объединенный авиаприборостроительный консорциум». В период с 2000 по 2009 год, топ-менеджер руководил ОАО «Корпорация «Аэрокосмическое оборудование».
С 2009 по 2012 год, Бодрунов работал в Правительстве города Санкт-Петербург. Входил в состав Правительства. Являлся Председателем комитета экономического развития, промышленной политики и торговли. Так же, занимал должность Советника Губернатора города Санкт-Петербург по экономике и промышленной политике.
В 2012 году, Сергей Бодрунов переходит на должность директора Института нового индустриального развития имени Витте.
Сергей Дмитриевич является профессором на кафедре менеджмента информационных технологий Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения. Автор более 550 научных публикаций, в том числе - более 20 монографий. Главный редактор Энциклопедии «Авионика России».
Параллельно занимает должность Президента Вольного экономического общества России. Является Президентом Международного Союза экономистов и Первым вице-президентом Союза промышленников и предпринимателей города Санкт-Петербург. Член Научно-экспертного Совета при Председателе Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации.
Член попечительских советов ряда благотворительных организаций, детских домов, учреждений Русской православной церкви.
Женат. Воспитывает двух дочерей.