Сергей Мазаев окончил музыкальное училище имени Ипполитова-Иванова, где обучался игре на кларнете. Некоторое время он также изучал экономику на факультете МГУ, однако спустя два года обучения решил покинуть университет. Служил в Советской Армии, где входил в оркестр Военно-воздушной инженерной академии имени Жуковского и участвовал в трёх парадах на Красной площади.

В 1980-х годах Мазаев сотрудничал с рядом музыкальных коллективов. Он работал с группой «Автограф», с которой записал альбомы «Каменный край» и «Tear Down the Border», а также выступал в составе ВИА «Музыкальный семестр» (при МГУ) и ансамбля «Здравствуй, песня». Вначале он был саксофонистом, но в «Здравствуй, песня» стал уделять больше времени вокалу.

«Я же на клавиатуре 20 лет не играл, потом, когда поступил в МГУ. И потом из МГУ я ушел уже с саксофоном, уже с Игорем Матвиенко. Мы когда-то учились вместе, а потом встретились случайно и решили сделать группу "Здравствуй песня"», — вспоминал музыкант.

Первоначально он с Матвиенко работал в коллективе Вячеслава Добрынина «Шаровая молния», который хотел ввести их в состав московской филармонии, но у него не получалось. В штатном расписании Краснодарской филармонии освободилось место в ансамбле «Здравствуй песня» — и Мазаев с Матвиенко вошли в состав ВИА. Первую программу для них помог составлять Вячеслав Добрынин. 

С 1989 года Мазаев являлся солистом группы «Моральный кодекс». Кроме кларнета и саксофона, он также играл на гитаре и ударных инструментах.