Dorenko byl šéfredaktorem stanice Govorit Moskva, dříve pracoval i v opoziční rozhlasové stanici Echo Moskvy. Výrazně se podílel na volební kampani Vladimira Putina před jeho prvním zvolením hlavou státu v roce 2000.
Později se však s ruským vůdcem názorově rozešel, když ostře kritizoval postup Kremlu v tragickém případu jaderné ponorky Kursk. Ve svých reportážích se novinář pustil také do někdejšího moskevského starosty Jurije Lužkova či bývalého premiéra Jevgenije Primakova.
V roce 2007 Dorenko zveřejnil rozhovor, který vedl v roce 1998 s Alexandrem Litviněnkem a dalšími agenty kontrarozvědky FSB. Tito muži přiznali, že dostávali příkazy k zabíjení, únosům nebo vydírání prominentních politiků nebo podnikatelů. Litviněnko byl v roce 2006 v Londýně otráven radioaktivním poloniem, Britové z toho viní ruské tajné služby. Soustrast rodině vyjádřily ruské politické špičky včetně prezidenta Putina nebo moskevského starosty Sergeje Sobjanina.
Podle původní lékařské zprávy devětapadesátiletý Dorenko nezemřel na zranění způsobená nehodou na motocyklu, ale na prasknutí aorty. „Dorenko jel na svém motocyklu v centru města, když ho postihla srdeční příhoda. Z motocyklu spadl. Kolemjdoucí přivolali sanitku, ale lékaři už mu nedokázali zachránit život,“ uvedl v pátek zdroj ruské agentury TASS.
Journalist and occasional Putin critic Sergei Dorenko has been added to the list of suspicious Russia-related deaths (No. 97). His daughters have called for an investigation and a halt to his cremation. https://t.co/jiMiMMi9gH https://t.co/dpzjYprD66
Podezření z násilné smrti pak vznesly podle TASS dvě Dorenkovy dcery, podle nichž mohl být otráven. Ty ale odmítají o svém podezření veřejně hovořit, se smrtí jejich otce podle nich mohou být spojeny „majetkové zájmy třetích osob“.
Policie reagovala příkazem k další analýze Dorenkových pozůstatků a na neděli plánovaný pietní akt na moskevském Trojekurovském hřbitově nařídila zrušit. Podle spekulací ruských médií by mohla za údajnou otravou stát druhá Dorenkova manželka, která podle tisku trvala na urychlené kremaci.
