Родился 2 февраля 1900 года в селе Матюшево ныне Сосновского района Нижегородской области в крестьянской семье. Русский. Член ВКП(б)/КПСС с 1926 года. Окончил неполную среднюю школу. В Красной Армии с 1919 года. Участник Гражданской войны. В 1922 и 1931 годах окончил курсы усовершенствования командного состава. Участник советско-финляндской войны 1939-40 годов. Командир андир 387-го стрелкового полка (136-я стрелковая дивизия, 13-я армия, Северо-Западный фронт) майор Младенцев С.И. умело руководил боевыми действиями полка, который 14 февраля 1940 года выбил противника из сильно укреплённого пункта Кюреля (посёлок Красносельское Выборгского района Ленинградской области). 21 февраля 1940 года отважный комполка умело организовал взаимодействие пехоты, танков и артиллерии при прорыве укреплённого района Муола-Ильвес (посёлок Стрельцово Выборгского района Ленинградской области), чем обеспечил овладение первой линией обороны врага. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 7 апреля 1940 года "за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с финской белогвардейщиной и проявленные при этом отвагу и геройство" майору Младенцеву Семёну Ивановичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 97). По окончании боевых действий, С.И. Младенцев был назначен начальником Московского пехотного училища имени Верховного Совета РСФСР. С октября 1941 года с личным составом училища он участвовал в боях под Москвой. Затем - на командных должностях. На заключительном этапе Великой Отечественной войны, в ходе Берлинской операции, 127-я стрелковая дивизия (3-я гвардейская армия, 1-й Украинский фронт) генерал-майора Младенцева С.И. вместе с другими войсками успешно участвовала во взятии города Коттбус (Котбус), в связи с чем приказом Верховного Главнокомандующего И.В. Сталина от 23 апреля 1945 года воинам дивизии была объявлена благодарность, и в Москве дан салют 20-ю артиллерийскими залпами из 224-х орудий. После войны продолжал службу в Советской Армии. С 1954 года генерал-майор Младенцев С.И. - в запасе. Жил в городе-герое Москве. Скончался 31 января 1969 года. Похоронен на Кузьминском кладбище. Награждён двумя орденами Ленина, четырьмя орденами Красного Знамени, орденом Красной Звезды, медалями.