Родился 27 января 1922 года в селе Андреевка (ныне Бердянский район Запорожской области). 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 ЗИАП Московского военного округа (город Иваново). В апреле 1943 года был назначен пилотом в 17-й ИАП, который в 22-м ЗИАП проходил переформирование и переучивался на американские истребители "Аэрокобра".

С июня 1944 года младший лейтенант С. С. Артемченко в действующей армии: в должности лётчика 17-го ИАП. Боевую работу начал на 1-м Прибалтийском фронте, летая на "Аэрокобре".

16 января 1945 года старший лётчик 17-го истребительного авиационного полка (190-я истребительная авиационная дивизия, 11-й истребительный авиационный корпус, 3-я Воздушная армия, 1-й Прибалтийский фронт) младший лейтенант С. С. Артемченко был сбит в воздушном бою, до 7 апреля 1945 года находился в плену (в Кёнигсберге). После освобождения из плена вернулся в полк. Войну закончил на Ленинградском фронте. Всего совершил 101 боевой вылет, провёл 19 воздушных боёв и лично сбил 6 самолётов противника. Участвовал в освобождении Белоруссии и Прибалтики, боях за Кёнигсберг.

С июля 1945 года - командир звена 17-го ИАП, который перебазировался в состав 1-й Воздушной армии 3абайкальского фронта с попутным перевооружением в 45-м ЗИАП Сибирского военного округа (город Красноярск) на американские истребители "Кингкобра".

Участник Советско-Японской войны с 9 августа по 3 сентября 1945 года в составе 17-го ИАП (190-я ИАД, 12-я Воздушная армия, Забайкальский фронт). Совершил 4 боевых вылета на "Кингкобре", побед не имел.

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 эскадрильи 17-го ИАП (190-я ИАД, 6-й ГИАК, 54-я Воздушная армия), с марта 1950 года - командир 1-й эскадрильи 17-го ИАП (190-я ИАД, 65-й ИАК, 54-я Воздушная армия).

С 25 марта 1951 по 20 февраля 1952 гг. 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 и 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, 23.09.1952), 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).