В ноябре 1998 года Сергей Дюндин был призван на срочную службу и направлен в Уссурийскую бригаду спецназа ГРУ.
Осенью 1999–го, вскоре после возобновления боевых действий на Северном Кавказе, подразделение, в котором служил Сергей, было переброшено в Чечню.
Оттуда он успел написать родным несколько писем, в которых не скрывал, где находится: «Я вам не писал не потому, что обиделся, а потому что тут с почтой хреново, ведь на данный момент я нахожусь вблизи села Шали, где ведутся самые горячие бои. Но я пока на себе этого не ощутили, дай бог, чтобы этого не было. Новый год отметил в карауле. Сладостей было по уши… Я только тут понял, что такое Чечня, что такое война… Мама, если получишь это письмо, я попрошу тебя не переживать, может, все еще обойдется…»
Не обошлось. Сергей Александрович Дюндин погиб в Чечне под селом Шали в одном из ожесточенных боев. Как рассказал командир части, полковник Виталий Тюрин, группа численностью 29 человек, ушла в ночную разведку. Сергей в этой группе был радистом. В задачу входило обнаружение противника, его выдвижения и передислокации. Случилось так, что группа столкнулась лоб в лоб с боевиками. Завязался жестокий и скоротечный ночной бой. Несколько бойцов, в числе которых оказался Дюндин, были ранены. Сергей – тяжело, в грудь. Умер он от потери крови.
Указом Президента РФ №558с от 23 марта 2000 года рядовой Сергей Александрович Дюндин награжден орденом Мужества (посмертно). Похоронили Сережу на городском кладбище Дальнереченска…