Сергею Петровичу судьбою суждено было стать не только основоположником сразу нескольких сибирских научных школ в области медицины, но и родоначальником большой врачебной династии, насчитывающей не менее тридцати представителей этой благородной профессии.
В 1922 году Сергей Карпов поступил на медицинский факультет Томского университета. Его учителями стали знаменитые томские профессора – микробиолог Павел Бутягин и инфекционист Габриэль Вогралик. По приглашению последнего Сергей Петрович становится ординатором кафедры инфекционных болезней и одновременно лаборантом Томского бактериологического института (того самого БИНа, название которого надолго закрепилось за третьим корпусом университета, что рядом с научной библиотекой).
В 1937 году Карпов становится заведующим кафедрой эпидемиологии Томского мединститута. Параллельно работает заместителем директора БИНа. Ему без защиты диссертации присваивают степень кандидата медицинских наук. В 1941 году им успешно защищена докторская диссертация по тематике, связанной с разработкой иммунных средств борьбы с дизентерией. Ему присваивают ученое звание профессора.
В годы Великой Отечественной войны резко вырос риск распространения инфекций, как на фронте, так и в тылу. Госпиталям в огромном количестве требовались противостолбнячная и противогангренозная сыворотки, дифтерийные, оспенные, кишечные вакцины.
Под руководством и при активном участии профессора Карпова в Томске был освоен выпуск этих и других биологических препаратов. Томскими учеными была разработана уникальная поливакцина, решившая самую сложную задачу военной медицины – однократность прививки одновременно против семи инфекций.
Сергей Петрович во время войны возглавлял Чрезвычайную комиссию по борьбе с тифом. Руководил эпидбригадами по ликвидации вспышек туляремии в Асиновском, Зырянском и Пышкино-Троицком районах, сыпного тифа в леспромхозах Томской области.
В 1944 году при участии профессора Карпова в Томске было организовано изготовление первых советских антибиотиков – нативного пенициллина, грамицидина, проведены испытания действия пенициллина в госпиталях, которые дали отличные результаты.
В последующие годы Сергей Петрович активно занимается исследованиями, связанными с иммунитетом человека, клеточным и биохимическим основам формирования иммунного ответа на различные болезни.
Работы Сергея Карпова получили заслуженное признание. В 1952 году он был избран членом-корреспондентом Академии медицинских наук СССР, в 1974 году – действительным членом Академии. В 1960 году ему присвоено звание заслуженного деятеля науки. Он удостоен орденов Ленина, Трудового Красного Знамени, Знак Почета.
Созданные им научные школы по микробиологии, вирусологии и иммунологии представлены замечательными учёными и выдающимися результатами.
Сергей Петрович ушел из жизни в 1976 году. Четыре года спустя на открытии мемориальной доски, посвященной выдающемуся ученому, академик Евгений Чазов скажет: «Сергей Петрович Карпов всегда был на передовом участке борьбы за здоровье человека. Он умел побеждать и умел нацеливать на победу. А победить болезни – это высшая награда для врача».