За период боевых действий против немецко–фашистских захватчиков Сергей Вандышев совершил более 150 вылетов, на его счету десятки уничтоженных танков, самоходных, полевых и зенитных орудий. В районе Сталинграда Сергей Иванович совершил подвиг — сумел посадить самолёт на вражеской территории и спас товарища: взял его к себе на борт и взмыл в небо на глазах немцев. В возрасте 25 лет Сергей Вандышев стал кавалером четырёх боевых орденов — двух Красного Знамени, Отечественной войны II степени и Александра Невского. Дважды за время войны его представляли к званию Героя Советского Союза.

Тяжёлыми для Сергея Ивановича стали последние годы войны. В июле 1944 года после выполнения приказа по уничтожению склада боеприпасов его самолёт подбили. Тяжело раненый Вандышев попал в плен на долгих 10 месяцев. Сбежать от врага ему удалось во время восстания в лагере в апреле 1945 года. Как и вернуться в строй: по возвращении из плена его направили в его же полк командиром эскадрильи. Сергей Иванович успел совершить ещё пять вылетов на штурм Берлина.

Судьба связала Сергея Ивановича с Улан–Удэ уже после войны, но привела туда героя в связи с тяжёлыми обстоятельствами. В 1946 году Вандышев демобилизовался, а летом 1948 года был арестован. В декабре 1949 он был осуждён на 15 лет лагерей с конфискацией имущества и лишением воинского звания по обвинению в измене Родине (якобы, находясь в плену, выдал врагам секретные сведения). Работал в шахтах Воркуты. В декабре 1954 года Пленум Верховного суда СССР вынес постановление о прекращении дела Вандышева «за недоказанностью обвинения», 25 января 1955 года он вышел на свободу.

Пережив репрессии и ссылку за Северным полярным кругом, в 1971 году Вандышев переехал в Улан–Удэ, где работал в жилищно–коммунальном хозяйстве. В 1979 году вышел на пенсию. Благодаря ходатайству республиканского Совета ветеранов и республиканского военкомата в мае 1994 года Вандышеву было присвоено звание Герой Российской Федерации с вручением медали «Золотая Звезда».

— Весь его жизненный путь был непростой, но сам по себе человек он был очень принципиальный, смелый, потому что герой. Настоящий герой, — отметил Владимир Болдоров.

Сергей Иванович Вандышев умер четвёртого марта 1996 года, похоронен в Улан–Удэ на мемориальном кладбище «Память». На малой родине в городе Рузаевка на здании гимназии № 1, где он учился, а также на доме по улице Бабушкина в Улан–Удэ, где он жил, установлены памятные доски. Сергей Вандышев также удостоен звания «Почётный гражданин города Улан–Удэ». Улицу в честь Сергея Вандышева в столице Бурятии назвали в 2010 году.