Сергей Орехов родился 23 октября 1935 г. в Москве, в семье рабочего. Учился игре на гитаре частным образом у Владимира Кузнецова, затем служил в армии. После 1956 года выступал вместе с исполнительницей цыганских романсов Раисой Жемчужной, затем со своей женой, певицей Надеждой Тишининовой, затем в ансамбле Николая Эрденко. После этого вместе с Алексеем Перфильевым, организовал собственный гитарный дуэт. Часто вместо Перфильева в дуэте с Ореховым играл выдающийся балалаечник Валерий Минеев. На концертах играл исключительно на семиструнной гитаре, хотя хорошо владел шестиструнной. Занимался также переложениями на шестиструнную гитару музыки для семиструнной гитары.<br/>Современники отмечали феноменальную исполнительскую технику Орехова, особенно его беглость в пассажах, малодоступную другим гитаристам.<br/>Музыкант умер во время репетиции 19 августа 1998 года от сердечного приступа. Похоронен на Ваганьковском кладбище.