Otrais lidojums notika 2011. gadā esot kosmosa kuģa Sojuz TMA-02M komandierim un kā SKS 28. un SKS 29. ekspedīcijas lidojuma inženierim.
Sergejs Volkovs trešo lidojumu kosmosā sāka 2015. gada septembrī, esot kosmosa kuģa Sojuz TMA-18M komandierim. Bija SKS 45. un SKS 46. ekspedīcijas lidojuma inženieris. Uz zemes atgriezās 2016. gada martā.