В 1983—1985 годах работал стажером-исследователем в Иркутском институте органической химии Сибирского отделения Академии наук СССР (СО АН СССР).
Период с декабря по апрель был наполнен радужными заявлениями и обещаниями губернатора Иркутской области и других руководителей регионального правительства. Вступил в должность 29 мая 2012 года.
В 1996—2000 годах был генеральным директором ЗАО «Истлэнд».
Совместно с братом, Николаем Владимировичем Ерощенко, создал Холдинг «Истлэнд».
С августа 2009 года по 2012 года являлся президентом ООО «Управляющая Компания „Истлэнд“».
Президент РФ Владимир Путин принял решение о досрочном освобождении от обязанностей губернатора Иркутской области Сергея Ерощенко и о назначении его временно исполняющим обязанности главы региона до выборов. «Любой здравомыслящий политик понимает, что ему как назначенному губернатору необходимо пройти процедуру выборов, подтвердить свою легитимность и заручиться поддержкой избирателей», — заявил в беседе с корреспондентом ИА REGNUM заместитель председателя комитета Государственной думы по безопасности и противодействию коррупции Андрей Луговой, представляющий в федеральном парламенте Иркутскую область от ЛДПР.
Сергей Ерощенко подписывает соглашение с Крымом. В ходе встречи глава государства сообщил, что подписал указ о досрочном прекращении полномочий губернатора Иркутской области по собственному желанию. Документ предусматривает развитие долгосрочного и эффективного сотрудничества регионов.
27 февраля 2013 Сергей Ерощенко стал лауреатом ежегодной международной премии «Персона года-2012» в номинации «Региональный лидер», церемония вручения прошла в столице. Премия, учрежденная медиахолдингом РБК, ведет свою историю с 2001 и вручается людям, добившимся выдающихся профессиональных результатов.