Родился 11 сентября 1918 года в селе Чернава ныне Милославского района Рязанской области (Россия) в семье крестьянина. Русский. Член КПСС с 1943 года. Окончил семь классов неполной средней школы и аэроклуб. Работал на московском заводе "Серп и молот", авиатехником в аэроклубе.

В 1940 году призван в ряды Красной Армии. В 1942 году окончил Энгельсскую военно-авиационную школу пилотов. В боях Великой Отечественной войны с мая 1943 года. Воевал на Воронежском, 1-м, 2-м и 3-м Украинских фронтах. Участвовал в боях за освобождение Харькова, Сум, Киева, Львова. Храбро сражался в небе Будапешта, Бухареста, Белграда.

К апрелю 1945 года командир звена 165-го гвардейского штурмового авиационного полка гвардии старший лейтенант С.С. Фаткин совершил 160 боевых вылетов на разведку, бомбардировку и штурмовку живой силы и техники противника, нанеся ему большой урон.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 18 августа 1945 года за образцовое выполнение боевых заданий командования по уничтожению живой силы и техники противника и проявленные при этом мужество и героизм гвардии старшему лейтенанту Сергею Степановичу Фаткину присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 8689).

День Победы встретил на территории Чехословакии. Участвовал в Параде Победы в Москве в июне 1945 года. Продолжил службу в Армии. В 1949 году окончил Высшие офицерские лётно-тактические курсы усовершенствования. С 1957 года полковник С.С. Фаткин — в запасе.

Жил в городе Кременчуг Полтавской области. до 1973 года работал инспектором отдела кадров Кременчугского горпищеторга. Принимал активное участие в военно-патриотическом воспитании молодёжи.

 Умер 28 января 1999 года.

Награждён орденом Ленина, 2 орденами Красного Знамени, орденом Александра Невского, 2 орденами Отечественной войны 1-й степени, орденом Красной Звезды, медалями.