Родился в с. Огарево (ныне село Огарево Рузаевского района Республики Мордовия). Окончил Карагандинский аэроклуб и Оренбургское военное летное училище, на базе которого создаётся 808-й (позже переименованный в 93-й гвардейский) штурмовой авиационный полк 5-й гвардейской штурмовой авиадивизии (17-я воздушная Армии).

С ноября 1942 в составе дивизии направлен под Сталинград. В июле 1944 года во время попыток контрнаступления немцев на Сандомирском плацдарме эскадрилья штурмовиков под командованием гвардии майора Вандышева получила приказ уничтожить крупный склад боеприпасов противника.

При возвращении домой после успешного выполнения задания самолёт Вандышева был сбит. Лётчик был вынужден приземлиться на территории врага. Будучи тяжело раненым, он был взят в плен, из которого, подняв восстание, совершил побег вместе с другими пленными 22 апреля 1945 года. После плена С. Вандышев вернулся в свою часть, снова был назначен командиром эскадрильи 93-го гвардейского штурмового авиационного полка 5-й гвардейской штурмовой авиационной дивизии 1 гвардейского смешанного авиационного корпуса (17 воздушная Армия).

Всего, за время боевых действий он совершил 158 боевых вылетов, уничтожил 23 танка, 59 орудий, участвовал в 52 воздушных сражениях. Сбил лично три и в группе два самолёта противника.

После войны Сергей Вандышев служил заместителем командира полка 51-й гвардейской авиационной дивизии. Летом 1948 года был арестован и в декабре 1949 осуждён на 15 лет лагерей с поражением в правах на пять лет, с конфискацией имущества и лишением воинского звания по обвинению в «измене Родине» (якобы, находясь в плену, выдал гитлеровцам секретные военные сведения).

Работал в шахтах Воркуты. 3 декабря 1954 года Пленум Верховного суда СССР вынес постановление о прекращении дела Вандышева «за недоказанностью обвинения», и 25 января 1955 года он вышел на свободу. Жил в г. Электросталь, затем - в Уфе. В 1971 году Сергей Иванович переехал в Улан-Удэ. Работал в жилищно-коммунальном хозяйстве.

По ходатайству властей и общественности Бурятии 6 мая 1994 года Сергею Вандышеву Указом президента РФ присвоено звание Героя России. Награжден двумя орденами Красного Знамени, двумя орденами Отечественной войны I степени, орденом Александра Невского. Почетный гражданин г.Улан-Удэ. В г. Рузаевка на здании гимназии № 1 установлена мемориальная доска памяти Вандышева Сергея Ивановича.

В г. Улан-Удэ на доме по адресу: ул. Бабушкина, 23, установлена мемориальная доска.

Герой Российской Федерации

Два ордена Красного Знамени 

Орден Отечественной войны I степени

Орден Отечественной войны II степени

Орден Александра Невского

Медаль «За взятие Берлина»