Valmistuttuaan Salzburgin Mozarteumista ja Berliinin Hanns Eisler Hochschulesta Sergei Malov voitti kolme viulukilpailua (Jascha Heifetz -viulukilpailu Vilnassa 2008, Mozart -kilpailu Salzburgissa 2011 ja Michael Hill -kilpailu Aucklandissa 2011) ja alttoviulukilpailun (Tokion kansainvälinen alttoviulukilpailu 2009), jotka ovat siivittäneet hänen uransa viime vuosina hyvään lentoon. Malov on perehtynyt myös barokkiviulun ja viime vuosina myös harvinaisen da spalla -sellon soittoon. Viimemainittu on eräänlainen alttoviulun ja sellon välimuoto, jota soitetaan viulun tavoin olkapäältä, ja joka Bachilla lienee ollut mielessään säveltäessään 6. soolosellosarjaansa. Nykyään Malov yhdistelee sujuvasti kaikkia näitä eri soittimia sekä konserteissa että levytyksissä.

Sergei Malov on soittanut muun muassa London Philharmonic Orchestran, BBC Symphony Orchestran, Baijerin radio-orkesterin, Helsingin kaupunginorkesterin, Tapiola sinfoniettan, Sinfonia Lahden, Pietarin, Moskovan ja Tokion filharmonikkojen, sekä Akademie für Alte Musik Berlinin solistina.

Malov toimi kapellimestarina kaudella 2020-21 muun muassa Württenbergin kamariorkesterin ja Deutsches Symphonie Orchesterin sekä Lapin kamariorkesterin edessä.

Malov on myös intohimoinen kamarimuusikko, ja hän on säännöllinen vieras monilla maailman tärkeimmillä kamarimusiikkifestivaaleilla, kuten Verbierissä, Gstaadissa ja Kuhmossa. Kesällä 2019 oli Turun musiikkijuhlien Vuoden taiteilija. Kaudella 2019/20 Malov debytoi muunmuassa Hohenemsin Schubertiadeilla, Cervantinon festivaalilla Meksikossa sekä Münchenin Herkulessaalin resitaalisarjassa. Vuosina 2015-2018 Malov soitti myös ykkösviulua Atrium-jousikvartetissa.

Malovin repertuaari on harvinaisen laaja ulottuen Gabrielista ja Locatellista Ligetiin, Schnittkeen ja Coriglianoon. Myös keskeinen konserttokirjallisuus, Mozartin, Beethovenin, Mendelssohnin, Brahmsin, Tshaikovskin, Sibeliuksen, Prokofjevin ja Bartókin konsertot kuuluvat siihen.

Vuodesta 2017 Malov on toiminut viulunsoiton professorina Zürichin musiikkikorkeakoulussa. Sergei Malov puhuu sujuvasti kuutta kieltä, äidinkieliensä venäjän ja unkarin lisäksi myös englantia, saksaa, ranskaa ja espanjaa.

Malovin instrumentit ovat Ferdinando Gagliano viulu vuodelta 1780, Carlo van Nesten säätiön omistama Pietro Gaggini alttoviulu vuodelta 1958 sekä Dmitri Badiarovin hänelle rakentamat barokkiviulu (2011) ja violoncello da spalla (2013).