Es el jugador ruso que más goles ha anotado en la NHL y ha sido tres veces campeón de la Stanley Cup.

También se le conocer por las transliteraciones inglesas de su apellido, Fedorov o Fyodorov.

Fiódorov comenzó su carrera profesional en Rusia, jugando para la sección de hockey del CSKA Moscú, al igual que hicieran otros jugadores como Pável Bure o Aleksandr Moguilni, y en 1989 fue elegido en el draft de la NHL para jugar con los Detroit Red Wings.

En años posteriores con los Red Wings, Sergei continuó mejorando sus marcas durante los playoffs, y logra la tercera Stanley Cup con Detroit en 2002.

Al finalizar la temporada 2002-03, Fiódorov firmó con los Mighty Ducks of Anaheim tras una larga disputa con su equipo por la renovación de su contrato.