Родился 7 октября (25 сентября по-старому стилю) 1899 года в селе Ушаковка ныне Атяшевского района Республики Мордовия. В 1918 году окончил учительскую семинарию в Казани. В мае 1918 года С. К. Горюнов добровольно вступил в РККА, участвовал в гражданской войне, был ранен. В 1919 году окончил 1-е Советские Казанские Пехотные командные курсы. В 1924 году окончил Борисоглебскую военную авиационную школу лётчиков, до 1930 года был в ней лётчиком-инструктором. В 1927 году окончил Серпуховскую высшую школу воздушного боя, стрельбы и бомбометания, в 1932 году – Военно-воздушную академию имени Н. Е. Жуковского. Служил командиром авиаэскадрильи в авиации Балтийского флота. C 1937 года – командир авиационной бригады. Участник боёв у озера Хасан в августе 1938 года в должности командира 5-й авиационной бригады. В 1939 году окончил Курсы усовершенствования командного состава при Военной академии Генштаба. Участник советско-финляндской войны: в ноябре 1939 - марте 1940 – командующий ВВС 7-й армии. С марта 1940 года – командующий ВВС Калининского военного округа, с июля 1940 года – начальник Управления кадров ВВС Красной Армии. С 1941 – командующий ВВС Харьковского военного округа. Участник Великой Отечественной войны: в июне-ноябре 1941 – командующий ВВС 18-й армии; с ноября 1941 – командующий ВВС Северо-Кавказского военного округа; с июня 1942 – командующий 5-й воздушной армией. Воинские части под его командованием сражалась на Южном, Северо-Кавказском, Закавказском, Степном и 2-м Украинском фронтах. 5-я воздушная армия поддерживала корабли Черноморского флота, участвовала в воздушной битве на Кубани, в Белгородско-Харьковской наступательной операции, битве за Днепр, в Кировоградской, Корсунь-Шевченковской и Ясско-Кишинёвской операциях, в освобождении Румынии, Венгрии, Чехословакии и Австрии. За умелое командование воинскими соединениями, личное мужество и героизм, проявленные в боях с немецко-фашистскими захватчиками, Горюнову Сергею Кондратьевичу Указом Президиума Верховного Совета СССР от 28 апреля 1945 года присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» (№7292). Другие награды генерал-полковника авиации С.К. Горюнова: орден Ленина — 02.1945; пять орденов Красного Знамени — 1938 (за Хасан); 1940 (за Финскую); 1943; 1944; 1948; орден Суворова 1-й (13.09.1944) и 2-й степени (1943); орден Кутузова 1-й степени — 22.02.1944; другие медали и иностранные награды. После войны продолжал командовать 5-й воздушной армией. В 1946-1949 командовал 17-й воздушной армией (Киевский военный округ), в 1949-1950 – 57-й воздушной армией (Прикарпатский военный округ). В 1951 окончил Высшие академические курсы при Военной академии Генштаба. В 1951-1956 командовал 69-й воздушной армией (Киевский военный округ). С октября 1956 года – в отставке. Жил в Киеве. Умер 2 октября 1967 года. Похоронен в Киеве. На родине героя помнят и чтят. Его именем названа улица в районном поселке Атяшево и установлен бюст на Аллее героев.