Сергей Ткачев родился 19 мая 1989 в городе Богучар Воронежской области. Футболом он начал заниматься в местной любительской команде ФЦШ-73, а в двадцатилетнем возрасте попал на просмотр в самарские «Крылья Советов», за которые в дальнейшем провел два сезона.
В январе 2011 года Ткачев перебрался из России на Украину, подписав контракт с харьковским «Металлистом». За полгода в составе желто-синих он успел завоевать бронзовые медали чемпионата Украины, после чего на полгода отправился в аренду в екатеринбургский «Урал».
Новый сезон 2012/2013 Ткачев вновь начал на Украине. В аренде в «Севастополе» Сергей в 15 матчах забил 10 мячей и помог команде выиграть Первую лигу и завоевать путевку в сильнейший украинский дивизион.
19 июня Сергей Ткачев подписал контракт с московским «Локомотивом».
СОКРАЩЕНИЯ В ТАБЛИЦЕ:И — игры (в стартовом составе), МИН — минуты, проведенные на поле, Г — голы (с пенальти), ГП — голевые передачи, ЖК — желтые карточки, КК — красные карточки, ВЗ — выход на замену, БЗ — был заменен.