Сергей Дмитриевич родился в 1938 году в селе Люблино Омской области. В 1959 году окончил Тюменский машиностроительный техникум, работал сверлильщиком, мастером сборочного цеха, инженером-конструктором. Много времени посвятил партийной и общественной работе. В 1962–1965 годах он начал работать в комитете ВЛКСМ Тюменского судостроительного завода: мастером, инженером-конструктором СКБ, секретарем, а уже в 1965 году был приглашен на должность первого секретаря Тюменского ГК ВЛКСМ. С 70-ми годами связан нижневартовский период работы Сергея Дмитриевича: в 1969–1978 годах он был сначала вторым, а после первым секретарем Нижневартовского ГК КПСС. Непосредственно участвовал в развитии Нижневартовска и освоении Самотлора, внеся значительный вклад в формирование топливно-энергетического комплекса Западной Сибири, которым по сей день гордится вся Россия.
Председатель думы Нижневартовска Алексей Сатинов выразил соболезнования родным и близким Сергея Великопольского:
«Вся его жизнь бесконечная преданность и служение выбранному делу. Его личные и деловые качества всегда высоко ценились всеми, кто имел честь знать Сергея Дмитриевича и работать рядом с ним. В комсомольские времена его знали как человека слова и дела, и товарищи не сомневались, что где Великопольский, там успех, победа, а значит, уверенность в завтрашнем дне. Он умел, обладал даром убеждать людей в нужности того или иного дела. Организаторский талант и профессионализм, открытость и целеустремлённость позволили ему добиться многих успехов, снискав уважение и признание земляков. Глубоко скорбим и разделяем горечь невосполнимой утраты».
На заслуженном отдыхе Сергей Дмитриевич Великопольский являлся почетным президентом, членом правления фонда им. В. И. Муравленко, на протяжении многих лет писал книги, занимаясь сохранением исторической памяти о первопроходцах. Эти издания можно найти в библиотеках Нижневартовска.
Награжден правительственными наградами: орден Трудового Красного Знамени, медали «Ветеран труда» и «За освоение и развитие нефтегазового комплекса Западной Сибири». Ему присвоены почетные звания «Заслуженный нефтегазостроитель», «Почетный нефтяник СССР», «Заслуженный работник Минтопэнерго РФ». В 2010 году Сергей Дмитриевич Великопольский был удостоен Благодарности президента Российской Федерации.
