Сергей Преминин родился 18 октября 1965 года в деревне Скорняково Вологодской области. Будущий матрос учился в школе города Красавино, а затем поступил в училище речного флота в Великом Устюге.
На К-219 Преминин проходил срочную службу. На подлодке он занимал должность машиниста трюмного движения электромеханической боевой части.
Сама АПЛ вошла в состав Северного флота в феврале 1972 года. Она была построена по проекту 667А «Навага», но позже модернизирована по проекту 667АУ «Налим».

Пострадавшая после взрыва АПЛ К-219 / Public domain
АПЛ являлась носителем 16 жидкостных баллистических ракет РСМ-25 (Р-27У) и была оснащена двумя водо-водяными ядерными реакторами ВМ-4 тепловой мощностью 90 МВт. Один реактор работал постоянно, второй был резервным. Как рассказали члены экипажа в документальном фильме «Последний поход», К-219 была вместилищем «300 Хиросим».
В сентябре 1986 года субмарина покинула порт приписки Гаджиево в Мурманской области и взяла курс к берегам США для несения там боевого дежурства. Это был 13-й по счёту поход К-219. Предполагалось, что атомоход вернётся домой спустя 90 дней и потом будет списан.
Перед выходом из Гаджиева, осматривая АПЛ, оперативный сотрудник особого отдела капитан 3-го ранга Валерий Пшеничный обнаружил неисправность клапана слива забортной воды из 6-й ракетной шахты. Он доложил о дефекте командованию Северного флота, однако оно не придало значения этой информации.
Во время похода морякам приходилось постоянно откачивать воду из 6-й шахты, но об этой ситуации они не докладывали командиру Игорю Британову. Серьёзные проблемы у К-219 начались 3 октября в Саргассовом море, когда субмарина находилась примерно в 1 тыс. км от юго-западного побережья США.
В баке с окислителем (азотный тетраоксид) образовалась трещина. Это агрессивное вещество начало смешиваться с горючим, что привело к детонации. Как вспоминал в интервью RT сам Игорь Британов, взрыв оказался такой силы, что сорвал верхнюю крышку шахты и выбросил в море боеголовку баллистической ракеты.
Часть субмарины охватил пожар, а в образовавшуюся пробоину начала проникать вода. АПЛ всё глубже погружалась в море. Возник риск того, что возрастающее внешнее давление воды может попросту раздавить корпус подлодки. По этой причине Британов принял решение об аварийном всплытии.
Появление К-219 на поверхности автоматически означало провал боевого задания. Однако в той ситуации командир руководствовался первостепенной необходимостью спасения экипажа и борьбой за живучесть атомохода с двумя ядерными реакторами и арсеналом баллистических ракет.
После всплытия подлодки на поверхность в наиболее тяжёлой ситуации оказались матросы четвёртого отсека. Однако, согласно имевшимся тогда инструкциям, ради спасения всего корабля люди в пострадавшем отделении должны были оставаться в изоляции.

Игорь Британов на палубе К-219 / Фото из личного архива
Тем не менее Британов нарушил это правило и отдал приказ об эвакуации людей в соседний, пятый отсек. На тот момент жертвами ЧП уже стали три человека, 14 членов экипажа получили ранения.
Пожар продолжал захватывать новые отсеки К-219. Температура воздуха на борту достигала 70 °C, делая практически невыносимыми условия пребывания на судне.
Кроме того, дальнейшее распространение пожара могло привести к разгерметизации ядерных реакторов и последующей детонации. Ситуация становилась критической, и Британов приказал морякам вручную опустить четыре группы так называемых компенсирующих решёток на нижние упоры. Таким образом удалось бы прекратить ядерную реакцию.
На выполнение этого ответственного задания в седьмой отсек отправились старший лейтенант Николай Беликов и матрос Сергей Преминин. По словам командира К-219, Беликов обладал большой физической силой, а Преминин, наоборот, был жилистым и выносливым парнем.
Они работали в защитных костюмах в загазованном пространстве при температуре 80 °C. Вокруг стоял дым, маски для дыхания, которые были на Беликове и Преминине, мгновенно запотевали. Морякам приходилась действовать буквально на ощупь.
«Беликов и Преминин работали в таких тяжелейших условиях, что даже сложно их представить. Температура и уровень давления в седьмом отсеке были почти невыносимые, вокруг дым», — отметил Александр Макушин.
Несмотря на чудовищные физически нагрузки и плохую видимость, Беликову и Преминину удалось опустить три из четырёх решёток.
После возвращения на отдых в соседний, восьмой отсек Беликов окончательно обессилел и упал в обморок. Но работа не была полностью завершена, поэтому матрос в одиночку вернулся в седьмой отсек, чтобы опустить последнюю решётку.
«Преминина спросили: «Что осталось?» Он сказал, что осталось опустить одну решётку. «Ты знаешь, где это, опустишь?» — «Опущу». И вот он пошёл. А пошли бы двое — там бы двое остались», — вспоминал в интервью RT Британов.

К-219 после взрыва / Public domain
У Преминина хватило сил доложить по переговорному устройству о выполнении задачи, но вернуться к товарищам он не смог. Из-за большого перепада давления переборочную дверь заклинило. Справиться с этой проблемой самостоятельно матрос не смог. Матросы с другой стороны переборки посоветовали ему не двигаться, чтобы сэкономить драгоценный кислород. Они предприняли несколько отчаянных попыток открыть дверь, но были вынуждены прекратить усилия, когда сами оказались под угрозой гибели из-за невозможности дышать.
В фильме «Последний поход» командир дивизиона движения К-219 капитан 3-го ранга Геннадий Капитульский рассказал, что Преминин находился на связи лишь несколько минут. Офицер предполагает, что у матроса быстро закончился запас кислорода и перед смертью он снял ставшую бесполезной дыхательную маску.
После гибели Преминина экипаж К-219 переключил усилия на спасение корабля: окислитель разъедал корпус и вода продолжала поступать внутрь подлодки.
4 октября на помощь АПЛ пришли советские корабли, на которые была эвакуирована большая часть экипажа. 5 октября подлодка была взята на буксир теплоходом «Красногвардейск», но через 12 часов буксировки трос оборвался. 6 октября 1986 года оставшаяся часть экипажа покинула судно, и примерно в 11:00 по московскому времени К-219 затонула.
Жертвами той аварии, включая Преминина, стали четверо моряков. Как отмечают эксперты, в других происшествиях с отечественными АПЛ гибло значительно больше людей.
Несмотря на профессиональную борьбу за живучесть корабля и спасение почти всего экипажа, государственная комиссия, проводившая расследование инцидента, возложила ответственность за ЧП на личный состав подлодки, включая её командира. Тем не менее никто из моряков на скамье подсудимых не оказался, а уголовное дело против Британова было прекращено.