В боях с немецко-фашистскими захватчиками красноармеец С. М. Пузырёв с сентября 1941 года. Воевал на Юго-Западном фронте. Был дважды ранен. Не позднее марта 1943 года Сергей Михайлович в составе 496-й отдельной разведывательной роты 236-й стрелковой дивизии 46-й армии Северо-Кавказского фронта. Принимал участие в Северо-Кавказской наступательной операции Битвы за Кавказ. Затем в составе своего подразделения сражался на Юго-Западном фронте в ходе Донбасской операции. В сентябре 1943 года 236-я стрелковая дивизия была передана Степному фронту и участвовала в Полтавско-Кременчугской операции Битвы за Днепр. Красноармеец С. М. Пузырёв особо отличился при форсировании Днепра и в боях за плацдарм на правом берегу реки, получивший название Аульского.