Козлов известен как автор книги «Ежик в тумане» и сценария к одноименному мультфильму Юрия Норштейна. «Ежик в тумане» был выпущен в 1975 г. студией  «Союзмультфильм». В 1976 г. мультфильм получил первые призы на Всесоюзном фестивале мультипликационных фильмов во Фрунзе и на фестивале фильмов для детей и юношества в Тегеране (Иран).

В 2003 г. «Ежик в тумане» был признан лучшим мультфильмом всех времен и народов по результатам опроса 140 кинокритиков и мультипликаторов разных стран. В январе 2009 г. в Киеве, на пересечении улиц Золотоворотской, Рейтарской и Георгиевского переулка Ежику в тумане был установлен памятник. Фигура Ежика выполнена из дерева, колючками послужили шурупы. Он изображен сидящим с узелком на высоком пне.

Сергей Козлов написал и другие сказки о Ежике и Медвежонке и истории о Львенке и Черепахе, по которым впоследствии также были сняты мультфильмы.

Среди наиболее известных мультфильмов, сценаристом которых стал С. Козлов: «Как Ежик и Медвежонок встречали Новый год», «Как Львенок и Черепаха пели песню», «В порту», «Солнечный Заяц и Медвежонок» и другие.