Регалии: Заслуженный мастер спорта СССР; 3-кратный олимпийский чемпион (1976, 1980 - 2 медали) в гребле на байдарке-четверке на дистанции 1000 метров, в гребле на байдарке-двойке (в паре с Владимиром Парфеновичем) на дистанциях 500 и 1000 метров; 3-кратный чемпион мира на байдарке-двойке (1978, 1979) и на байдарке-четверке (1982); серебряный призер чемпионата мира (1979); 2-кратный бронзовый призер чемпионата мира (1978); 12-кратный чемпион СССР.
Родился 31 мая 1955 года в Белогорске Амурской области (Россия).
Сергей Чухрай выступал за ДСО «Авангард» (Новая Каховка), с 1978 года — за Спортклуб Краснознаменного Черноморского Флота. Член сборной Советского Союза с 1974 года.
На Играх-1976 завоевал золотую медаль в составе экипажа байдарки четверки вместе с Александром Дегтярёвым, Юрием Филатовым и Владимиром Морозовым. Советский квартет на 0,26 секунды опередил на финише соперников из Испании.
Через четыре года в Москве-1980 Сергей Чухрай и Владимир Парфенович сделали золотой дубль, первенствовав на дистанциях 500 и 1000 метров.
После окончания карьеры шесть лет работал в сборной СССР, выезжал вместе с командой байдарочников на Олимпиады в Сеуле и Барселоне.
После распада Советского Союза Сергей Чухрай работал тренером сборной Украины.