Сергей Мочалов родился 1 декабря 1956 года. С детства мечтал стать артистом. Театральный путь Сергея начался в школьные годы с «Театра Юных» при краевом Дворце пионеров. После школы до 1978 года учился в Ярославском театральном училище.
После училища Мочалова приняли во вспомогательный состав Пермского областного театра кукол. Позднее выступал в составе Бугурусланского городского театра драмы имени Н.В. Гоголя Оренбургской области, затем в Драматическом театре города Вольск, Саратовская область.
Артистом Краснодарского Академического театра драмы имени Максима Горького Сергей Михайлович стал 1 сентября 1982 года. За блистательные роли в спектаклях «Покровские ворота», «Поминальная молитва», «Невероятные приключения трех Иванов», Сергея Михайловича так полюбила публика. Артиста отличает способность к острому пластическому рисунку, динамичное существование на сцене, любовь к броской, выразительной детали в гриме, костюме или манере поведения героя.
Дебют в кинематографе Сергея Михайловича состоялся в 2008 году в эпизодической роли телесериала «Жестокий бизнес». Позднее снимался в фильмах и телесериалах «Морской патруль-2», «Морские дьяволы-3», «Кодекс чести-6», «Ты заплатишь за все», «Истина в вине», «Ищейка», «Горько!».
Мочалов является уполномоченным Союза театральных деятелей Российской Федерации.
За заслуги в театральной деятельности и многолетний добросовестный труд удостоен Почетного звания «Заслуженный артист Кубани».
Артур Артурович - Бег (Михаил Булгаков) - 1992 год
Горожанин - Чума на оба ваши дома (Григорий Горин) - 2003 год
Горожанин - Ромео и Джульетта (Уильям Шекспир) - 2003 год
Механический соловей - Стойкий оловянный солдатик (Ганс Христиан Андерсен) - 2003 год
Ракли - Полет над гнездом кукушки (Дэйл Вассерман) - 2004 год
Людоед - Кот в сапогах (Шарль Перро) - 2004 год
Стая - Маугли (Владимир Волькенштейн) - 2005 год
Дьяк - Ночь перед рождеством (Николай Гоголь) - 2006 год
Слуга - Мещанин во дворянстве (Жан-Батист Мольер) - 2007 год
Садовник - Гарольд и Мод (Жан-Клод Каррьер, Колин Хиггинс) - 2007 год
Месяц - Двенадцать месяцев (Самуил Маршак) - 2007 год
Пластика - Тектоника чувств (Эрик-Эммануил Шмитт) - 2008 год
Прохожий - Яблочный вор (Ксения Драгунская) - 2008 год
Баграф, магрибинский колдун - Волшебная лампа Аладдина (Михаил Непряхин) - 2008 год
Артемий Филиппович Земляника - Ревизор! (Николай Гоголь) - 2009 год
Председатель общины - Лавина (Тунджер Джюдженоглу) - 2010 год
Посланец Могилиус Труп - Волшебный напиток (Михаэль Энде) - 2010 год
Ричард, обходчик - Быть или не быть (Уильям Гибсон) - 2011 год
Безухий - Dawn-Way (О. А. Богаев) - 2011 год
Дядька Иван - Звезда казака (Н.Малюченко) - 2011 год
Орлович - Покровские ворота (Леонид Зорин) - 2012 год
Начальник полиции Фокстрот - Неуловимый Фунтик (Валерий Шульжик) - 2012 год
Гупер - Кошка на раскаленной крыше (Теннесси Уильямс) - 2012 год
Отец - Золушка (Ш.Перро) - 2012 год
Валерий - Мнимый больной (Жан-Батист Мольер (по мотивам)) - 2013 год
Квартальный - За двумя зайцами (Михаил Старицкий) - 2014 год
Солдат, Он - Вера. Надежда. Любовь - 2014 год
Ребе - Поминальная молитва (Григорий Горин) - 2014 год
Царь Егор - Чудеса тридевятого царства (по пьесе Ю.Кима) - 2014 год
Друг князя - Ханума (Авксентий Цагарели) - 2015 год
Царь Авдей - Невероятные приключения трех Иванов (Ю.Ким) - 2015 год