Сергей Емелин начал свою профессиональную карьеру в 2009 году в составе клуба Молодёжной хоккейной лиги «Толпар», выступая до этого за фарм-клуб родного уфимского «Салавата Юлаева». В своём дебютном сезоне Сергей провёл на площадке 63 матча, в которых он набрал 29 (14+15) очков, внеся значительный вклад в завоевание клубом бронзовых медалей лиги. В следующем сезоне «Толпар» повторил свой успех, а сам Емелин стал обладателем приза имени Бориса Майорова как лучшему снайперу сезона[1].
Благодаря этому успеху, следующий сезон начал уже в ВХЛ в составе «Тороса», где в первых 13 матчах он набрал 13 (8+5) очков, после чего получил вызов из «Салавата Юлаева». 24 октября в выездном матче против череповецкой «Северстали», который завершился поражением уфимцев со счётом 2:4, Емелин дебютировал в Континентальной хоккейной лиге[2], а 28 ноября в игре с московским «Динамо» он забросил свою первую шайбу в лиге
[3]. 20 декабря того же года Сергей вернулся в «Торос»[4], с которым, в итоге, завоевал Кубок Братина, забросив решающую шайбу в пятом матче финальной серии, а также став одним из самых результативных игроков серии плей-офф ВХЛ.
3 мая 2012 года руководство «Салавата Юлаева» приняло решение продлить двустороннее соглашение с Емелиным[5].
Емелина обменяли 1 мая 2013 с Артёмом Гареевом в «Металлург» на Новокузнецкого капитана Александра Мерескина[6].
30 мая 2014 Емелин подписал двухлетний контракт с «Автомобилистом»[7].
