Згодом вирішив залишити військову службу та присвятити себе мирному життю. Разом із коханою оселився в Прилуках. Займався підприємництвом.
Коли у 2022 році ворог розпочав повномасштабне вторгнення, Сергій Варламов без вагань повернувся до лав Збройних Сил України. Керував інженерною службою у складі окремого піхотного батальйону, брав участь у запеклих боях на Донеччині.
У 2025 році обіймав посаду керівника групи інженерного забезпечення окремої механізованої бригади на Куп’янському напрямку.
Життєвий шлях майора Варламова трагічно обірвався на рідній Чернігівщині, де під його керівництвом інженерно-саперна рота тримала оборону та боронила українську землю від загарбника.
У глибокому смутку залишилися рідні Сергія: дружина Наталія Миколаївна, мама Аза Рафіївна.
Доля Сергія присудила йому стати Героєм, увійти в історію вірним сином українського народу.

Вічна шана та слава воїну-оборонцю!