Осенью 2023 года в составе штурмовой группы Сергей выполнял задачи по наступлению. Уже раненый, он взял на себя командование и вывел подразделение на вражеские позиции без потерь, продолжая выполнять боевую задачу. В декабре, отбивая очередную атаку, он получил смертельные ранения. Сергея Ванеева не стало 6 декабря 2023 года, ему был всего 21 год.
Указом президента от 22 февраля 2024 года за мужество и героизм, проявленные при исполнении воинского долга, Сергею Вячеславовичу Ванееву присвоено звание Героя России (посмертно).

