Регалии: Заслуженный мастер спорта СССР; олимпийский чемпион (1992) в танцах на льду; серебряный (1988) и бронзовый (1984) призер Олимпийских игр; 3-кратный чемпион мира (1989, 1990, 1992); 5-кратный серебряный призер чемпионатов мира (1985-1988, 1991); 4-кратный чемпион Европы (1989-1992); 3-кратный серебряный (1985-1987) и бронзовый (1984) призер чемпионатов Европы; 4-кратный чемпион СССР (1985, 1986, 1989, 1990); 2-кратный победитель первенств мира среди юниоров (1978, 1979).
Родился 6 октября 1960 года в Балхаше Карагандинской области (Казахстан).
Сергей Пономаренко начинал кататься в паре с Татьяной Дурасовой, и этот дуэт дважды победил на первенствах мира в танцах на льду. Однако в начале 80-х Пономаренко сменил партнершу - впервые на международных соревнованиях среди взрослых он с Мариной Климовой выступил в 1983 году, заняв четвертое место на чемпионате Европы.
Для дебютантов это был очень высокий результат, но дуэт продолжал прогрессировать и уже в следующем сезоне выиграл бронзу на европейском первенстве в Будапеште, а также на Играх-1984 в Сараево.
В дальнейшем Пономаренко и Климова собрали весь комплект олимпийских медалей. На Играх-1988 в Калгари они были вторыми, а через четыре года в Альбервиле взошли на верхнюю ступень пьедестала почета.
Вплоть до 1988 года Сергей и Марина вели острое соперничество с другим советским дуэтом - Наталья Бестемьянова и Андрей Букин, неизменно занимая на чемпионатах мира вторые места.
После завершения Бестемьяновой и Букиным карьеры наступил период лидерства Климовой и Пономаренко. Пара завоевала три золота на чемпионатах мира и четыре высших титула на чемпионатах Европы, лишь раз (в Мюнхене-1991) позволив Изабель и Полю Дюшене победить на мировом первенстве.
Французы считались фаворитами на домашних Играх-1992, но все же пятеро из девяти судей отдали предпочтение дуэту из объединенной сборной СНГ.
Завершив выступления, Пономаренко и Климова перешли в профессионалы и дважды стали серебряными призерами мировых первенств (1995, 1996). Затем пара переехала на постоянное место жительства в США, где Сергей начал работать тренером по фигурному катанию на одном из катков Сан-Хосе (штат Калифорния).