В мае 1942г. в составе 4 дальнего разведывательного авиационного полка (командир- майор Берман Семен Давидович, военком- батальонный комиссар Артемьев Борис Павлович).

К средине февраля 1943г. механик авиационный Мартынов самолет к 30 боевым вылетам, без случаев отказа материальной части по его вине.

Приказом от 16 февраля 1943г. был награжден медалью «За боевые заслуги».

В январе 1943г. командование полком принял подполковник Артемьев Борис Павлович.

В июне 1943г. полк был преобразован в 98 отдельный гвардейский разведывательный авиаполк. 

К началу августа 1944г. гвардии старший сержант Мартынов подготовил самолеты к 310 вылетам.

Приказом от 05 октября 1944г. был награжден орденом Красной Звезды. 

05 октября 1944г. командиром полка был назначен гвардии подполковник Звонцов Федор Федорович.

За годы войны Сергей Федорович подготовил материальную часть самолетов к 490 боевым вылетам.

Приказом от 09 июня 1945г. был награжден вторым орденом Красной Звезды.

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