Советский ученый в области динамики систем автоматического регулирования, проектированию сложных систем автоматического управления, академик АН Украины, дважды Герой Социалистического Труда. Родился 5 марта 1914 году в Москве. В 1930 году окончил 7 классов и поступил в ФЗУ электрозавода. В 1940 году окончил Московский институт инженеров связи.

В июне 1941 года мобилизован в Красную Армию прошел всю Великую Отечественную войну связистом. В марте 1947 года был демобилизован, в июне того же года поступил в НИИ-885 Министерства промышленности средств связи, где работал в должностях младшего научного сотрудника, старшего инженера, руководителя группы, начальника лаборатории, заместителя начальника отдела, начальника лабораторий.

В 1960 году в результате катастрофы при испытаниях ракеты Р16 погиб начальник, главный конструктор ОКБ-692 Коноплев. Сергеев был назначен на эту должность. Ему удалось четко организовать работу, и уже через полгода ракета Р-16 с существенно доработанной аппаратурой системы управления была вывезена на стартовую позицию. Были проведены ее успешные лётные испытания. Главным направлением в деятельности стало создание все более совершенных систем управления межконтинентальных баллистических ракет Генеральных конструкторов М. К. Янгеля и В. Н. Челомея. Эти ракетные комплексы составили основу ракетно-ядерных сил стратегического назначения. В 1960-1980-х годах были созданы системы управления для ракет М. К. Янгеля: комплекс Р-16 с дальностью стрельбы до 12 000 километров, комплекс Р-36 с двумя типами боевого оснащения: лёгкой головной части с дальностью стрельбы до 14 000 километров и тяжёлой — до 12 000 километров.

Значительное место в научно-техническом творчестве коллектива ОКБ занимало создание системы управления ракеты-носителя многоразовой космической транспортной системы «Энергия — Буран». Работы по этой теме были начаты под руководством Сергеева (на завершающем этапе они велись под фактическим руководством Я. Е. Айзенберга). В мае 1987 года состоялся первый успешный запуск носителя «Энергия», а в ноябре 1988 года — запуск в штатном варианте с многоразовым кораблем «Буран». С 1986 года работал научным консультантом АО «Хартрон».

Награжден пятью орденами Ленина, орденами Октябрьской революции, Богдана Хмельницкого III степени, «За заслуги» III степени, Отечественной войны I степени, тремя орденами Отечественной войны II степени, орденами Красной Звезды, Трудового Красного Знамени, многими медалями. Лауреат Ленинской премии, Государственной премии СССР и Государственной премии УССР.

Умер 29 апреля 2009 года на 96 году жизни.