Сергей Рачук родился 13 января 1964 года в городе Воронеж. Вырос в семье конструктора В. С. Рачук. Окончил среднюю школу, после чего поступил в Воронежский государственный университет. В 1987 году успешно завершил обучение на ракетном факультете Высшего военно-морского училища подводного плавания имени Ленинского комсомола.
С 1987 по 1990 год служил командиром группы старта ракетной второй боевой части атомных ракетных подводных крейсеров стратегического назначения К-530 и К-512. С 1990 в течение четырех лет Рачук являлся командиром БЧ-2 атомного ракетного подводного крейсера стратегического назначения К-512. С 1994 по 1997 назначен старшим помощником командира атомного ракетного подводного крейсера стратегического назначения К-530 Тихоокеанского флота.
Сергей Владимирович получил дополнительное образование в 1999 году, окончив Военно-морскую академию имени Адмирала Флота Советского Союза Н. Г. Кузнецова.
С 1999 по 2006 год проходил службу в звании командира экипажа атомного ракетного подводного крейсера стратегического назначения К-117 «Брянск» на атомных подводных ракетных крейсерах стратегического назначения проекта 667БДРМ «Дельфин» К-117 «Брянск», К-18 «Карелия», К-51 «Верхотурье», К-407 «Новомосковск», К-84 «Екатеринбург». С 2007 года в теченние трех лет исполнял обязанности заместителя командира 31-й дивизии подводных лодок Северного флота.
В 2006 году после похода экипажа К-117 «Брянск» на атомном ракетном подводном крейсере стратегического назначения К-84 «Екатеринбург» указом Президента Российской Федерации № 1443 от 22 декабря 2006 года за мужество и героизм, проявленные при исполнении воинского долга, капитану 1-го ранга Рачуку Сергею Владимировичу присвоено звание Героя Российской Федерации с вручением знака особого отличия медали «Золотая Звезда». Члены экипажа К-117 «Брянск» также удостоены правительственных наград.
В декабре 2010 года указом Президента Российской Федерации назначен начальником военно-морского управления Западного военного округа. Является заместителем начальника Военно-морской академии имени Адмирала Флота Советского Союза Н. Г. Кузнецова.
В 2013 году Рачуку присвоено звание контр-адмирала.
Сергей Владимирович награжден орденом «За военные заслуги».