Его имя с именем сериального героя майора Винокурова связывали десять лет и поклонники долго не могли простить, что он оставил проект.
Как выяснилось, у Сергея были причины перестать сниматься в сериале «Тайны следствия» и прекратить плодотворное сотрудничество с доблестной Марией Швецовой. О случившейся в его жизни трагедии рассказал сам актер в гостях у Бориса Корчевникова в передачей «Судьба человека».
Тот момент, когда в жизни Винокурова произошли изменения, вынудившие его покинуть Швецову и верного капитана Курочкина, на самого актера было совершено нападение. Барышев вступился за девушку в дорожном происшествии и получил за это сильный удар сзади – один из водителей наотрез отказался убирать с прохода авто, и девушка не могла пройти. Сергей попытался повлиять на него, но шофер-нарушитель отреагировал на происходящее кулаками. Это повлекло сотрясение мозга и серьезную травму позвоночного отдела у звезды детективной многосерийки. В течение года актер не мог работать и за это время накопились долги, которые Барышев выплачивает по сей день. Его вторая жена Екатерина с ним практически неотлучно. Они вместе стоически переносили все трудности, но это только сплотило супругов.
С Екатериной актер познакомился во время интервью, ради которого девушка прилетела из Германии. Уже через несколько месяцев они стали мужем и женой. Журналистка оставила своих родных и ради Барышева переехала жить в Россию. Барышев воспитывает ее сына от первого брака, считая скорее своим ребенком. Вскоре Катя забеременела от Сергея, но выносить и родить здорового малыша ей было не суждено из-за болезни. Когда женщину постигло это несчастия, она в порыве самопожертвования даже предложила мужу развод, но актер не мог уже представить без нее жизни. Теперь Екатерина здорова, и супруги снова хотят попробовать стать родителями. От первой жены у актера детей не было. Развелись они полюбовно после пяти лет брака, поскольку оказались совершенно разными людьми.