16 июня 2016 г. Плахтиенко Сергей в составе дежурного караула 78 пожарноспасательной части прибыл на тушение пожара по адресу: Московская область, г. о. Фрязино, Заводской пр., д. 3. Объектом пожара являлось производственное здание с пристроенным административно-бытовым комплексом. В помещениях осуществлялись технологические процессы, связанные с производством мебели. По прибытии на место пожара была получена информация о нахождении в горящем здании пяти человек. Незамедлительно Плахтиенко Сергей в составе звена ГДЗС вошел в здание для поиска пострадавших. Первого пострадавшего удалось найти недалеко от входа. Эвакуировав сотрудника мебельной фабрики, Плахтиенко Сергей с товарищами вернулся в цех, где уже было сильное задымление при нулевой видимости и высокой температуре. Несмотря на угрозу жизни, звено пошло искать тех, кто ждал помощи. Спустя 3−5 мин в эфир прошло сообщение о том, что звено Сергея Плахтиенко не может найти выход. Немедленно были сформированы два звена ГДЗС, которые приступили к поиску Сергея и пострадавших. Через 10 мин связь с Плахтиенко Сергеем, шагнувшим в полыхающий цех, была потеряна. В здании началось обрушение строительных конструкций, поисковые звенья ГДЗС были выведены на свежий воздух.
20 июня 2016 г. одна из поисковых групп в правой части здания у центральной противопожарной стены цеха на открытой площадке около внутренней лестничной клетки, ведущей на второй этаж мебельного цеха, обнаружила тело командира отделения 78 пожарно-спасательной части старшего прапорщика внутренней службы Плахтиенко С.В.