Родился 8 октября 1917 года в селе Спасское (ныне Собинского района Владимирской области, входит в состав Рождественского сельского поселения). Окончил среднюю школу, работал на заводе имени Менжинского в Москве, посещал аэроклуб. С декабря 1938 года в рядах Красной Армии, призван Пролетарским РВК (города Москвы). В 1939 году окончил Борисоглебскую военную авиационную школу пилотов. Служил в строевых частях Забайкальского военного округа.

С 29 марта 1944 года старший лейтенант С. М. Панфилов в действующей армии: в должности командира эскадрильи 483-го ИАП, летал на Як-9. Воевать начал на 2-м Белорусском фронте (в составе 336-й ИАД, 6-й Воздушной армии), участвовал в Полесской наступательной операции. С 24 апреля 1944 года воевал на 1-м Белорусском фронте (в составе 16-й Воздушной армии). Участвовал в Белорусской операции ("Багратион"), Люблин-Брестской операции и Тартуской операции. В августе 1944 года был уже капитаном.

Со 2 сентября 1944 года воевал на 3-м Прибалтийском фронте (в составе 14-й Воздушной армии), участвовал в Рижской операции. С 4 октября 1944 года - уже на 1-м Прибалтийском фронте (в составе 3-й Воздушной армии), участвовал в Мемельской операции.

С 8 февраля 1945 года воевал на 2-м Прибалтийском фронте (в составе 15-й Воздушной армии), участвовал в Восточно-Прусской операции, блокаде и ликвидации Курляндской группировки. С 1 апреля 1945 года воевал уже на Ленинградском фронте (в составе той же 15-й Воздушной армии).

К 9 мая 1945 года командир эскадрильи 483-го истребительного авиационного полка (336-я истребительная авиационная дивизия, 15-я Воздушная армия, Ленинградский фронт) майор С. М. Панфилов совершил 87 боевых вылетов, провёл около 15 воздушных боёв и сбил лично 6 самолётов противника.

После окончания войны продолжал служить в ВВС. 23 сентября 1948 года погиб (причина и обстоятельства не установлены). Похоронен на гарнизонном кладбище города Дрездена (Германия).

Награждён орденами: Красного Знамени (05.07.1944, 24.05.1945), Александра Невского (30.09.1944), Отечественной войны 1-й степени (09.09.1944); медалями.