2 марта 2002 года Сергей вместе с коллегой нес службу по охране общественного порядка. Участок патрулирования был хорошо знаком напарникам. Около 17.00 они обратили внимание на стоявшую у дома «Ауди», пассажир и водитель которой своим поведением вызвали подозрение у милиционеров. Милиционеры подошли к машине и попросили предъявить документы. Один из находившихся в авто внезапно открыл стрельбу из пистолета, в результате Сергей Коновалов от полученного огнестрельного ранения скончался на месте происшествия. Установлению личности преступников по горячим следам способствовал тот факт, что  Коновалов, падая от полученного огнестрельного ранения, проявив личное мужество, прикрыл собой документы, удостоверяющие личность преступника.

За мужество, отвагу и самоотверженность, проявленные при исполнении служебного долга, старший  сержант милиции Сергей Коновалов Указом Президента Российской Федерации от 24 сентября  2002 года   № 1066  награжден Орденом Мужества посмертно.

Отдать дань памяти и уважения погибшему стражу порядка пришли родственники, сослуживцы, общественники, действующие сотрудники органов внутренних дел, учащиеся и педагогический коллектив школы № 71.

По словам представителя Управления по работе с личным составом областного полицейского главка подполковника внутренней службы Владимира Бусина, всего на учете в ГУ МВД России по Свердловской области состоит 265 семей сотрудников, погибших при исполнении служебного долга.  Только за последние 20 лет погибло 184 солдата правопорядка. «Жертва, которую принес Коновалов, позволила обезвредить целую банду. На ее счету было большое количество тяжких преступлений», — подытожил подполковник Бусин.