Первый заместитель директора ФСБ, до марта 2021 года – руководитель СЭБ ФСБ.

До прихода в центральный аппарат спецслужбы Королев являлся сотрудником Службы экономической безопасности управления ФСБ по Санкт-Петербургу и Ленинградской области. С 2007 по 2011 год он был советником министра обороны Анатолия Сердюкова. После этого получил назначение на должность главы Управления собственной безопасности (УСБ) ФСБ.

Именно при Королеве наиболее значимым подразделением в УСБ стала Шестая служба, отвечающая за оперативное сопровождение резонансных уголовных дел и защиту свидетелей. Сотрудники этой службы осуществляли оперативное сопровождение дела петербургского бизнесмена Дмитрия Михальченко, губернатора Кировской области Никиты Белых, губернатора Сахалинской области Александра Хорошавина и губернатора Коми Вячеслава Гайзера. Также сотрудники «шестерки» сопровождали дело ГУЭБиПК и генерала Дениса Сугробова.

В 2016 году Королев возглавил СЭБ ФСБ. В марте 2021 года стало известно, что Сергей Королев назначен первым заместителем директора ФСБ.