В июле 1942 года Серюгин был назначен на должность командира 160-й стрелковой дивизии, которая вскоре принимала участие в боевых действиях в ходе Воронежско-Ворошиловградской оборонительной и Среднедонской наступательной операций. В феврале 1943 года полковник Серюгин был ранен и находился на излечении в госпитале. После выздоровления в июне того же года назначен на должность командира 89-й гвардейской стрелковой дивизии, которая вскоре принимала участие в боевых действиях в Донбасской наступательной операции, битве за Днепр, в Никопольско-Криворожской, Березнеговато-Снигиревской и Одесской наступательных операциях.