Сергей Трещёв родился 18 августа 1958 года в поселке Красный Кустарь Волынского района Липецкой области. Рос в семье рабочих. В 1976 году окончил с отличием техническое училище № 78 городагероя Москвы. В 1982 году окончил Московский энергетический институт, куда поступил только со второй попытки в 1976 году.
С мapта 1982 по май 1984 года служил в рядах Советской Армии в звании лейтенанта, затем старшего лейтенанта в должности техника группы регламентных работ по авиационному оборудованию, в войсковой части близ города Овруч Житомирской области Украины.
В марте 1992 года решением Государственной межведомственной комиссии был рекомендован к зачислению в отряд космонавтов НПО «Энергия». В мае 1992 года приказом Государственного комитета оборонной промышленности № 280 был зачислен в отряд космонавтов кандидатом в космонавты испытатели в 291й отдел. С октября 1992 по февраль 1994 года проходил обще-космическую подготовку в ЦПК имени Ю.А. Гагарина. После успешной сдачи всех экзаменов и зачетов в феврале 1994 года решением Межведомственной квалификационной комиссии присвоена квалификация «космонавт испытатель». В
Стартовал 5 июня 2002 года на шаттле Endeavour STS111 в качестве специалиста полета. На станции находился с 7 июня по 2 декабря 2002 года. Во время полета выполнил один выход в открытый космос. Продолжительность полета составила 184 суток 22 часа 15 минут 36 секунд.
В январе 2004 года решением Международной комиссии по формированию экипажей МКС был назначен бортинженером второго экипажа 14-й экспедиции на МКС. Однако позднее был выведен из этого экипажа.
Указом Президента Российской Федерации от 4 февраля 2004 года № 140 за мужество и героизм, проявленные при осуществлении космического полета на Международной космической станции лётчику-космонавту РФ Сергею Евгеньевичу Трещёву присвоено звание Героя Российской Федерации с вручением медали "Золотая Звезда".
Приказом руководителя Роскосмоса от 30 ноября 2006 года лётчик-космонавт РФ С.Е. Трещев освобождён от должности космонавта-испытателя 3-го класса по собственному желанию.
Покинув отряд космонавтов, отважный покоритель космоса остался работать в РКК «Энергия» в 291-м отделе Лётной службы РКК.
