Родился 27 января 1922 года в селе Андреевка (ныне Бердянский район Запорожской области Украины). В 1937 году окончил 7 классов средней школы. Работал электриком на комбинате "Запорожсталь". С 1 января 1941 года в рядах Красной Армии. В сентябре 1942 года окончил Качинскую военную авиационную школу лётчиков. Служил пилотом 22-го ЗАП (6-я ЗАБ в городе Иваново, Московский военный округ), с апреля 1943 года - пилот 17-го ИАП (6-я ЗАБ), с апреля 1944 года - лётчик 17-го ИАП (190-я ИАД).

С июня 1944 года младший лейтенант С. С. Артемченко на фронтах Великой Отечественной войны. Был лётчиком, затем старшим лётчиком в 17-м ИАП. Участвовал в освобождении Белоруссии и Прибалтики, взятии Кёнигсберга. Летал на "Аэрокобре". Совершил 101 боевой вылет, провёл 19 воздушных боёв, лично сбил 6 самолётов противника. 16 января 1945 года был сбит и до 7 апреля 1945 года находился в плену (в Кёнигсберге). После освобождения из плена вернулся в полк.

С июля 1945 года - командир звена 17-го ИАП (190-я ИАД, 9-я Воздушная армия, Приморский военный округ). Участник Советско-Японской войны 1945 года в должности командира звена 17-го ИАП (190-я ИАД, 9-я Воздушная армия, 1-й Дальневосточный фронт). Совершил 4 боевых вылета на "Кингкобре".

С апреля 1946 года - заместитель командира и штурман эскадрильи 17-го ИАП (190-я ИАД, 2-й САК, 9-я Воздушная армия, Приморский Военный округ), с апреля 1949 года - заместитель командира аэскадрильи 17-го ИАП (190-я ИАД, 6-й ГИАК, 54-я Воздушная армия), с марта 1950 года - командир эскадрильи 17-го ИАП (190-я ИАД, 65-й ИАК, 54-я Воздушная армия).

С 25 марта 1951 года по 20 февраля 1952 года майор С. С. Артемченко находился в правительственной командировки в КНР, где участвовал в воздушных боях над территорией КНДР. В небе Кореи совершил 152 боевых вылета, провёл 64 воздушных боя, лично сбил 6 самолётов ВВС США.

С февраля 1952 года - старший штурман 303-й ИАД (54-я Воздушная армия, Дальний Восток). С 3 ноября 1961 года полковник С. С. Артемченко - в запасе. Жил в городе Запорожье (Украина). Умер 17 августа 2009 года.

Награждён орденами: Красного Знамени (27.12.1944, 15.05.1945, 10.10.1951, 25.09.1952), Отечественной войны 1-й степени (30.09.1945), Отечественной войны 2-й степени (22.08.1944, 11.03.1985), Красной Звезды (14.05.1956, 30.12.1956); медалями, в том числе "За боевые заслуги" (17.05.1951).