В 1940г. старший лейтенант Котляров- начальник штаба учебной эскадрильи Харьковского военного авиационного училища летнабов и штурманов.

В феврале 1941г. училище переименовано в Харьковскую военную авиационную школу стрелков-бомбардиров.

В начале войны эвакуировано в Красноярск.

В декабре 1941г. на базе школы был сформирован 673 ночной бомбардировочный авиаполк.

Сергей Петрович был зачислен в состав полка.

С 17 января 1942г. полк вошел в состав войск 52 армии Волховского фронта. Командир полка капитан Рубцов Василий Васильевич, военный комиссар старший политрук Швецов Павел Моисеевич, начальник штаба майор Степаненко Николай Леонтьевич. На вооружении полк имел 17 самолетов Р-Зет.  

18 января полк передислоцировался на аэродром Жерновка и приступил к боевой работе.

С апреля 1944г. капитан Котляров помощник начальника оперативного отдела 6 воздушной армии.

В период боев за города Холм и Люблин находился на пункте управления, неоднократно на самолете доставлял боевые распоряжения в части армии.

Приказом от 08 августа 1944г. был награжден орденом Отечественной войны II степени.

За долголетнюю и безупречную службу в ноябре 1944г. награжден медалью «За боевые заслуги», в ноябре 1946г.- орденом Красной Звезды.

Награжден медалями «За победу над Японией», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.».

Подполковник Котляров был уволен в запас 28 февраля 1952г.