С 1936 г. на заводе № 68 (Невьянский механический завод): начальник инструментального цеха (с 03.08.1936), начальник технического отдела (с 21.02.1937), главный инженер (с 27.01.1938), с марта 1939 по ноябрь 1945 г. — директор завода № 68.
1949—1952 — заместитель министра сельскохозяйственного машиностроения СССР;
1952—1954 — начальник ГСКБ-47 (будущее НПО «Базальт»).
Награждён орденами Ленина (22.05.1939), Октябрьской революции, Отечественной войны I степени, двумя орденами Трудового Красного Знамени, Красной Звезды, медалями. Почетный гражданин города Невьянска (1980).
Умер 11 марта 1982 года. Похоронен на Даниловском кладбище.
Раев В. Девять лет из жизни Бунина// Звезда. — 2000. — 28 янв. — С. 4: фот.
Раев В. К. Директор Бунин//Память: Том 3: Пусть помнит мир спасенный: документально-публицистические воспоминания — рассказ-отчет молодому поколению. — Невьянск, 2001. — С.116.
Раев В. К. Сергей Алексеевич Бунин// Раев В. Дважды орденоносный механический. 1941—1945 гг. — Невьянск, 2001. — С. 23.
Ушенин В., Моисеева Г. Директор — победитель// Звезда. — Невьянск, 2001. — № 50. — С. 2: фот.
Александрова О., Лисицина В. «…Бунин его фамилия»// Звезда. — 2001. — 14 дек.- С. 8: фот