Serhiy Sednev fait ses débuts en Coupe du monde en , peu avant de remporter une médaille de bronze aux Championnats du monde junior sur la poursuite. Il monte pour la première fois sur un podium de Coupe du monde à l'occasion de l'individuel de Pokljuka, le en terminant troisième de la course. Le , il gagne pour la première fois une manche de Coupe du monde à l'occasion de l'individuel d'Anterselva grâce à un vingt sur vingt au tir. Lors des Championnats du monde 2011, il remporte une médaille de bronze sur le relais. Lors de cette même saison, il ajoute deux podiums individuels à son compteur, à Hochfilzen et Pokljuka, établissant son meilleur classement général dans la Coupe du monde, le seizième rang.