В начале войны служил в разведывательной авиации. Совершил 5 боевых вылетов на разведку глубокого тыла противника в районы Кенигсберг, Варшава, Дрезден, Краков.

С 21 июля 1941г. началось формирование 2 авиационного полка дальней разведки.

Сергей Павлович был назначен штурманом 1-й авиаэскадрильи полка.

На вооружении полк имел самолеты Пе-2. Базировался на аэродроме Монино. Командир полка- подполковник Тюрин Трофим Романович.

В начале 1942г., когда враг был отброшен от Москвы, эскадрильи полка, составив оперативные группы, перебазировались на оперативные аэродромы. 1-я эскадрилья базировалась под Калинином.

К средине августа 1942г. майор Кудинкин выполнил 14 успешных боевых вылетов, 10 из которых- на оценку «отлично». Вел авиаразведку районов Ржев, Великие Луки, Невель, Витебск, Рудня, Демидов, Духовщина, Сычевка, Вязьма, Тихвин, Борисов, Рогачев, Орша. 

Приказом от 04 сентября 1942г. был награжден орденом Красного Знамени.

Назначен штурманом полка.

08 февраля 1943г. полк был преобразован в 47 гвардейский авиационный полк дальних разведчиков.

К средине января 1944г. Сергей Павлович совершил еще 11 боевых вылетов.

Подготовил 40 летнабов (летчиков-наблюдателей), 15 из которых- для ночной разведки. Выполнил с ними 40 учебных полетов, 10 из них- в ночных условиях.

Приказом от 08 апреля 1944г. был награжден орденом Отечественной войны I степени.

Награжден медалью «За оборону Москвы».

За долголетнюю и безупречную службу в ноябре 1944г. был награжден медалью «За боевые заслуги».

К февралю 1945г. произвел еще 9 успешных боевых вылетов. Вел аэрофоторазведку районов Летцен, Алленштайн, Йоханесбург, Либава, Граево, Радом и др. 

Подготовил 26 летнабов для работы днем и 8- ночью. Выполнил 36 учебных полетов, 8 из них- в ночных условиях.

Приказом от 22 февраля 1945г. был награжден орденом Отечественной войны II степени.

Награжден медалями «За взятие Кенигсберга», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

За долголетнюю и безупречную службу в ноябре 1945г. был награжден орденом Красной Звезды, в 1950г.- орденом Красного Знамени.

Гвардии подполковник Кудинкин вышел в отставку 25 января 1954г.