Родился 17 сентября 1915 года в деревне Потапово (ныне Щёлковский район Московской области). 15 августа 1935 года добровольно вступил в ряды Красной Армии, призван Щёлковским РВК. В 1937 году окончил Борисоглебскую военную авиационную школу лётчиков. Служил в строевых частях ВВС Московского военного округа.

С 22 июня 1941 года лейтенант С. С. Бухтеев на фронтах Великой Отечественной войны в составе 124-го ИАП (7 июля 1943 года преобразован в 102-й Гвардейский ИАП), летал на МиГ-3 и "Аэрокобре". Участник воздушной обороны Москвы и Ленинграда. Прошёл путь от младшего лётчика до командира полка. 25 апреля 1942 года был ранен в воздушном бою. С октября 1943 года по март 1944 года перегонял самолёты Р-39 "Аэрокобра" из Красноярска на Ленинградский фронт. С апреля 1944 года служил в 103-м Гвардейском ИАП (с 11 мая 1944 года командовал полком), где продолжал летать на "Аэрокобре".

К октябрю 1944 года командир 103-го Гвардейского истребительного авиационного полка (2-й Гвардейский истребительный авиационный корпус, Ленинградская армия ПВО) Гвардии подполковник С. С. Бухтеев совершил 286 боевых вылетов, провёл 18 воздушных боёв, в которых сбил лично 5 и в составе группы 2 самолёта противника. 15 октября 1944 года полк исключён из действующей армии и в боевых действиях больше не участвовал.

После окончания войны продолжал служить в войсках ПВО. Командовал 103-м Гвардейским ИАП до 1949 года, в 1950 году - командир 9-го Ггвардейского ИАП. С 11 октября 1972 года генерал-майор авиации С. С. Бухтеев - в отставке. Умер 26 ноября 1979 года.

Награждён орденами: Красного Знамени (30.04.1942, 02.07.1944, 30.12.1956, 22.02.1968), Отечественной войны 2-й степени (07.04.1944), Красной Звезды (14.08.1943, 15.11.1950); медалями, в том числе "За боевые заслуги" (06.11.1945).

Список известных воздушных побед С. С. Бухтеева:

Д а т а	Противник	Место падения самолёта или проведения воздушного боя	Свой самолёт
02.11.1941	1  Ме-109	Невская Дубровка	МиГ-3
19.01.1942	1  Ме-109  (в группе 1/6)	Виняголово
	1  Ме-109  (в паре)
25.04.1942	1  Ме-109	Дьяково
06.09.1942	1  Ме-109	Марково - Хондрово
09.11.1943	1  "Фиат"	Токтери	"Аэрокобра"
	1  "Фиат"	юго-западнее Елизаветинка
Всего сбитых самолётов - 5 + 2;  боевых вылетов - 286;  воздушных боёв - 18.

Из фотоматериалов разных лет: