Serqey musiqa maktabida akkordeon sinfiga o'qigan. O'n uch yoshida u aktyorlikka ehtiros uyg'ongan va shahar saroyida pioniyrlarda teatr studiyasiga kirgan.
Maktabdan keyin Serqey Nikonenko o'z hayotini aktyorlik san'atiga bag'ishlashga qat'iy qaror qilgan va VGIKga Sergey Gerasimov kursiga kirgan. Nikonenko bilan birga Lidiya Fedoseyeva-Shukshina, Galina Polskix, Nikolay Gubenko va Yevgeniy Zharikov o'qigan. VGIK sahnasida Nikonenko ko'plab spektakllarda rol o'ynagan, ulardan "Arturo Uining karerasi" va "Gamlet" bor.
Serqey Nikonenkoning kino debyuti Vladimir Dovgany va Ivan Kobozevning "Yurak kechirmaydi" filmidagi roli bo'lgan. Film 1961-yilda chiqqan va undan keyin Sergey Gerasimovning "Odamlar va hayvonlar" filmi yorug'likka chiqqan, unda yosh aktyor ishtirok etgan.
Aktorning kino bo'yicha birinchi jiddiy ishi Villen Azarovning "Bu militsiyada sodir bo'lgan" dramasidagi epizod bo'lgan. Unga kichik rol berilgan. Shu vaqtdan boshlab Serqey Petrovichning karerasi ko'tarila boshladi. Takliflar to'xtagani yo'q. U Sergey Bondarchukning afsonaviy harbiy filmi "Urush va tinchlik", Aleksandr Mitaning oilaviy filmi "Qo'ng'iroqlar, eshikni oching", Georgiy Shchukin filmi "Bu yerda jim" va Larisa Shepitkoning "Qanotlar" dramasida ishtirok etgan.
Serqey Nikonenkoning yulduzli filmi Yuriy Ozerovning epik kino lenti "Ozodlik" bo'lgan. Film ekranga chiqqandan keyin Serqey Nikonenko mashhur va talab qilinadigan sovet aktyoriga aylandi.
Keyinchalik aktyorning filmografiyasi "Nokamrang qo'shiq mexanik pianino uchun", "Qizil maydon", "G'alati odamlar", "Qo'shiq ayting, shoir", "Tryn-trava", "Qora dengiz to'lqinlari", "Vesnuxinning fantaziyalari", "Mavzu", "Vivat, gardemarinlar!", "Ankor, yana ankor!", "Klassik", "Xitoylik choyxona" va boshqalar kabi mashhur filmlardagi rollar bilan boyitildi.
Shuningdek, Serqey Nikonenko "Kamentskaya" teleserialidagi Gordeyev roli bilan ham esda qolgan va uning davomlari.