После окончания военной авиационной школы пилотов направлен в 125 скоростной бомбардировочный авиаполк. Командир полка- майор Кобец Александр Иванович.

05 мая 1941г. полк перебазировался на аэродром Миньков.

22 июня 1941г. с аэродрома Миньков 27 самолетов СБ полка, ведомые командиром полка майором Кобец Александр Иванович, с высоты 1200м. бомбардировали аэродромы противника Рыгалы и Сернетка (район Сувалки). Посадка на аэродроме Н.Гудково. Экипаж Буйбарова- посадка Миньков.

23 июня 1941г. 18 экипажей совершили 27 боевых вылетов. Бомбардировали войска противника в районе Сапоцкин-Липск. Посадка- аэродром Солон.

24 июня 1941г.- 30 боевых вылетов на бомбардировку мотомехколонны противника в районе Пружаны, дороги Ивацкевичи- Картуз-Берёза. При бомбардировке аэродрома Солон был смертельно ранен майор Кобец. Командование полком принял капитан Алпатов Владимир Яковлевич. 

25 июня 1941г.- 6 самолетов бомбардировали колонну противника на дороге Иванцевичи- Синявка. Посадка- аэродром Гноево.

26 июня 1941г. 6 самолетов полка и 3 самолета 130 СБАП, ведущий- капитан Коломийченко Иван Петрович (130 СБАП) бомбардировали колонну противника в районе Слуцк. Вторым вылетом 9 самолетов бомбили станцию Филипповичи. 

27 июня 1941г. перебазирование на аэродром Церковье.

28 июня 1941г. выполнено 18 самолетов, бомбардировали склады горючего на аэродроме г.Бобруск. 

Согласно наградному листу, последний вылет в составе полка Сергей Яковлевич совершил в район г.Бобруйск 29 июня 1941г.

29 июня 1941г. по метеоусловиям полк вылетов не производил. Передислоцировались на аэродром Церковье.

В наградном листе указоно, что прямым попаданием был уничтожен склад с горючим в г.Бобруйск, возможно, что вылет был 28 июня. Самолеты были обстреляны зенитной артиллерией противника, при выходе от цели атакованы истребителями. Самолет был сбит. Сергей Яковлевич получил пулевое ранение левой ноги, ожоги лица, перелом правой ноги. Его подобрали колхозники и доставили в госпиталь.

В январе 1943г. назначен адъютантом эскадрильи 2 санитарного авиаполка.

Приказом от 07 октября 1944г. лейтенант Голованов награжден орденом Красной Звезды.

Служил в 4 польском бомбардировочном авиаполку (сформированном на базе советского 458 бомбардировочного авиаполка).

Награжден медалью «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

В 1955г. награжден орденом Красной Звезды.

Службу окончил: 09 декабря 1968г., подполковник.

В честь 40-летия Победы награжден орденом Отечественной войны II степени.