Последний бой Сергей Гринин принял в октябре 2023 года. Группа разведчиков под командованием гвардии старшины Гринина обеспечивала прикрытие отряда российских штурмовиков. Командир группы заметил, что к позициям российского штурмового отряда вышли бойцы ВСУ. Группа Гринина вступила в стрелковый бой с превосходящими силами противника. Гринин лично уничтожил двоих солдат ВСУ. Всего противник потерял убитыми восемь человек и был вынужден отступить. Разведчики начали преследование неприятеля. Сергей Гринин в числе первых ворвался на позиции ВСУ. Противник потерял убитыми ещё шесть человек и бежал. К тому времени гвардии старшина навёл и скорректировал огонь российской артиллерии, которая смогла уничтожить укрепления и огневые точки ВСУ. В результате удара артиллеристов, было уничтожено восемь вражеских бойцов и два пулеметных расчета.