Советский актер театра и кино.
Заслуженный артист РСФСР (1953).
Сергей Петрович Голованов родился в деревне Ново-Харитоново в Московской области.
В 1928 году окончил керамическое училище, до 1933 года работал по специальности.
В 1933-1937 гг. был актёром студии "Постройка".
С 1937 года — актёр Театра морфлота, затем 1-го колхозного театра в Москве. В годы Великой Отечественной войны 1941-1945 гг. был актёром фронтовых театров. С 1953 года играл в Театре-студии киноактёра.
Был женат на актрисе Марии Виноградовой.
Умер в Москве. Похоронен на Хованском кладбище.