В 1995 году Фролов стал студентом режиссерского факультета РАТИ. После окончания учебы актера пригласили на работу в труппу Ленкома, он согласился. На этой сцене состоялся дебют Фролова, когда он участвовал в постановке «Жестокие игры». В этой пьесе Сергей сыграл Терентия, за что в 2000 году был награжден премией театрального фестиваля «Московские дебюты». Актер победил в номинации «Лучшая мужская роль».
Но наиболее значимым событием для актера стал спектакль, благодаря которому Сергей приобрел успех и известность. Это была постановка под названием «Шут Балакирев», в котором он сыграл главную роль. Именно за превосходное исполнение шута Балакирева Сергей Фролов стал лауреатом премии «Хрустальный Турандот». В 2003 году актер стал лауреатом Государственной премии РФ.
Также Сергей Фролов работал в театре «Квартет И», где в 2010 году участвовал в постановке «Утиная охота». Затем актер снимался в шестисерийном проекте под названием «Повезло вам» вместе с Бероевым, Костолевским, Чурсиным. Картину снял режиссер Плоткин.
На ноябрь 2011 года была запланирована премьера фильма «Кабы», режиссером которого является Олег Осипов. Съемки картины проходили во Вьетнаме. Также Сергей Фролов вот уже несколько лет участвует в спектакле «Мастер и Маргарита», который выходит на сцене Театра им. К. С. Станиславского. Там актер занят сразу в нескольких ролях – играет Берлиоза, Поплавского, Бенгальского. С Людмилой Гурченко выступает в пьесе «Случайное счастье Милиционера Пешкина».
