Основатель корабельного и судового газотурбостроения в СССР, первый главный конструктор ГП НПКГ «Зоря-Машпроект». Родился в многодетной крестьянской семье. После обучения в церковно-приходской школе поступил в Ржевский педагогический техникум, который окончил в 1922 году. В 1927 году, после демобилизации из армии, поступил в Московское высшее техническое училище имени Н. Э. Баумана. В 1930 году успешно окончил учёбу и начал работать в авиационной промышленности, занимаясь разработкой и созданием новых авиационных двигателей.

В 1941-1945 годах работал главным конструктором моторостроительного завода в Казани. За вклад в обеспечение авиации современными двигателями награждён орденами, присвоено звание заслуженного деятеля науки и техники Татарской АССР. В 1948 году бюро получило правительственное задание на разработку турбовинтового двигателя. Параллельно эту задачу решало конструкторское бюро под руководством главного конструктора Н. Д. Кузнецова. Тогда двигатель Кузнецова был принят к производству, а турбовинтовой двигатель конструкции Колосова остался без применения.

В августе 1950 года вышло постановление Совета Министров СССР о создании первого в стране корабельного газотурбинного двигателя путём модификации авиационного турбовинтового двигателя конструкции Колосова. Приспособленному к морским условиям двигателю присвоили индекс М-1 (Морской-1). В 1954 году на на ЮТЗ создали конструкторское бюро, главным конструктором которого назначили Сергея Дмитриеча.

Умер в 1975 году в Казани.