Родился 13 октября 1846 г. в имении Свадковичи Чериковского уезда Могилевской губернии (сейчас Кричевский район, Могилевская область). Из семьи мелкопоместных дворян.
1856 гг. – поступил в среднее военно-учебное заведение для подготовки дворянских детей к военной службе – Брестский кадетский корпус, переведенный ранее, в связи с началом Крымской войны (1853–1856), в Москву. Учился семь лет. За это время кадетский корпус сменил дислокацию из Москвы в Вильно, затем был переведен в Санкт-Петербург и преобразован в специальный класс Павловского военного училища.
1863 г. – юнкер 1-го военного Павловского училища (1794–1917). По окончании в 1864 г. училища освобожден от военной службы и выпущен с гражданским чином губернского секретаря в связи с поступлением в университет.
1864 г. – вольнослушатель математического факультета Императорского Санкт-Петербургского университета (сейчас Санкт-Петербургский государственный университет).
1865 г. – сдал экстерном выпускные экзамены в Могилевской мужской гимназии и перевелся в полноправные студенты. Однако испытывая трудности с оплатой за учебу, вновь записался вольнослушателем на математический факультет.
1868 г. – перевелся в Императорский Киевский университет (сейчас Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко).
1869 г. – кандидат математических наук.
Не получив работу в университете, работал надзирателем за акцизными сборами в местечке Старо-Канстантинов Волынской губернии (сейчас город в Хмельницком районе Хмельницкой области Украины). Затем некоторое время работал мировым судьей Мглинского земства Черниговской губернии.
Увлекшись идеями борьбы за справедливость, вступил в кружок Дебогория-Мокриевича. Участвовал в организации первых народнических кружков 1870-х гг., один из инициаторов «хождения в народ».
1873 г. – уехал в Цюрих (Швейцария), где познакомился с М.А. Бакуниным, П.Л. Лавровым, П.Н. Ткачевым. Вернувшись в Россию в начале 1874 года, вел пропаганду в Харькове, Москве, на Волге.
В июле 1874 арестован. По процессу 193-х (1877–1878) приговорен к 10 годам каторги. Большую часть срока отбывал в Сибири. На поселении жил в Верхоянске и Иркутске, сотрудничал с журналом «Восточное обозрение», участвовал в этнографических экспедициях по изучению Якутии. По возвращении из ссылки (1898) жил в Минске, служил счетоводом в государственных учреждениях.
С 1915 г. прикомандирован к Земскому союзу, где работал вместе с М.Ф. Фрунзе (1885–1925).
1917–1918 гг. – являлся председателем Минского губернского земельного комитета, членом Минской городской думы, старостой Минского отделения Всесоюзного общества политкаторжан и ссыльных поселенцев.
1920-е – работал в Народном комиссариате социальной обеспеченности БССР и преподавал аналитическую геометрию в Минском политехникуме (сейчас Минский государственный политехнический колледж, филиал БНТУ).
26 апреля 1926 г. C.Ф. Ковалик умер в Минске, похоронен на Военном кладбище.

Источники:

• Дубовик, А. К. С. Ф. Ковалик: революционер-народник, ученый, преподаватель Белорусского политехнического института / А. К. Дубовик // Труды БГТУ. – 2023. – Сер. 6. – № 1. – С. 50–54.
• Ковалик Сергей Филипович // Асветнікі зямлі Беларускай: Х– пачатак ХХ ст. : энцыклапедыя / рэдактар Г. П. Пашкоў. – Мінск, 2006. – С. 95–96 : фото.

Автор издания «Революционное движение семидесятых годов и процесс 193-х» (1928). Публиковал воспоминания в журналах  «Былое» (1906), «Каторга и ссылка» (1924) и др.

• Воробьев, А. Уроженец Могилевщины – один из лидеров российского народничества / А. Воробьев // Магілёўшчына / Упраўленне культуры Магілёўскага аблвыканкама; Магілёўскі абласны краязнаўчы музей. – Мінск, 1997. – Вып. VII. – С. 45–54.
• Кавалік Сяргей Піліпавіч // Энцыклапедыя гісторыі Беларусі : у 6 т. / Беларуская энцыклапедыя ; галоўны рэдактар Г. П. Пашкоў ; [мастак Э. Э. Жакевіч]. – Мінск, 1996. – Т. 3 : Гімназiі – Кадэнцыя. – С. 519 : фота.
• Ліпецкі, Э. Рэвалюцыянер-народнік : Кавалік Сяргей Піліпавіч / Э. Ліпецкі // Памяць : Крычаўскі раён : гісторыка-дакументальныя хронікі гарадоў і вёсак Беларусі / [рэдакцыйная калегія: У. С. Богаў і інш. ; укладальнік В. Ф. Куліненка ; мастак: Э. Э Жакевіч]. – Маладзечна, 2004. – С. 106–107.
• Малінін, А. Незвычайны чалавек : Кавалік Сяргей Піліпавіч / А. Малінін // Памяць : Чэрыкаўскі раён : гісторыка-дакументальныя хронікі гарадоў і вёсак Беларусі / [рэдакцыйная калегія: В. М. Ермакоў і інш. ; мастак: Э. Э Жакевіч]. – Мінск, 1994. – С. 151–152 : фото.