В 1996 г. Сергей Фурсенко с братом Андреем и В. В. Путиным учреждает дачный кооператив «Озеро». В 1997—1998 — заместитель генерального директора ОАО «Ленэнерго».

В 1998—2002 — генеральный директор ЗАО «Телевизионное объединение «Продюсерский центр „ШКОЛА“»». Руководил ООО «Мастерская Игоря Шадхана». Был продюсером документального сериала «Тайны затонувших кораблей», который посвящён судам, нашедшим вечное пристанище на дне Балтийского моря. Министерство культуры предоставило проекту статус «Российского национального фильма», а спонсором являлся «Газпром».

В 2003 — заместитель начальника Департамента по транспортировке, подземному хранению и использованию газа ОАО «Газпром». С июля 2003 по 2008 — генеральный директор ООО «Лентрансгаз», дочернего предприятия ОАО «Газпром».

С декабря 2005, одновременно, председатель совета директоров футбольного клуба «Зенит», контрольный пакет акций которого принадлежит «Газпрому». В январе 2006 пост председателя совета директоров клуба был упразднён, и Сергей Фурсенко стал президентом ФК «Зенит». Оставался в этой должности до весны 2008 года.

11 декабря 2009 года от Федерации футбола Санкт-Петербурга выдвинут кандидатом на пост президента РФС.

Автор десяти изобретений и ряда научных публикаций в авторитетных российских научно-технических журналах.

Почётный консул Республики Бангладеш в Санкт-Петербурге.

С 3 февраля 2010 года по 25 июня 2012 года — президент Российского футбольного союза. Находясь на этой должности, активно лоббировал переход чемпионата России по футболу на европейскую систему «осень-весна».

25 июня 2012 года после того как сборная России по футболу выбыла с Евро 2012, на встрече с президентом подал в отставку с поста президента РФС.

28 июля 2012 года был включён в Президентский совет по развитию физкультуры и спорта.

Член исполкома УЕФА с 22 марта 2011 по 24 марта 2014 года.

Семья
Отец — академик РАН Александр Александрович Фурсенко.
Брат — Андрей Александрович, министр образования и науки (с 2004 по 2012), помощник президента Российской Федерации (c 21 мая 2012 года).