Родился 22 сентября 1981 г. в Ашхабаде Туркменской ССР (ныне Туркменистан). Единственный сын Гурбангулы Мяликгулыевича Бердымухамедова, который был президентом Туркменистана в 2007-2022 гг.
В 2001 г. Сердар Бердымухамедов окончил Туркменский сельскохозяйственный университет имени С. А. Ниязова по специальности "инженер-технолог", в 2011 г. - Дипломатическую академию МИД РФ по специальности "специалист по международным отношениям".
Доктор технических наук (2015).
В июле - ноябре 2001 г. работал главным специалистом в управлении внешнеэкономических отношений Государственного объединения пищевой промышленности Туркменистана.
В 2001-2003 гг. проходил срочную военную службу.
С 2003 по 2008 г. занимал должности главного специалиста основного отдела по плодоовощной промышленности, затем главного специалиста основного отдела по безалкогольному пиву и винной промышленности Государственного объединения пищевой промышленности Туркменистана.
В 2008-2011 гг., во время обучения в Дипакадемии МИД России, был советником посла Туркменистана в РФ.
В 2011-2013 гг. учился в Женеве (Швейцария) в Центре политики безопасности, получил специальность "специалист по европейской и международной безопасности". В эти же годы работал советником постоянного представительства Туркменистана при ООН в Женеве.
В августе - декабре 2013 г. занимал должность начальника отдела европейских стран Министерства иностранных дел Туркменистана.
С 2013 по 2016 г. - заместитель директора Государственного агентства при президенте страны по управлению и использованию углеводородных ресурсов.
В 2016-2017 гг. возглавлял департамент международной информации МИД Туркменистана.
С 2016 по 2018 г. - депутат Меджлиса (до 2021 г. - однопалатный парламент Туркмении) V созыва. Был избран 20 ноября 2016 г. на довыборах по избирательному округу №24 "Душак" Ахалского велаята (быв. Ашхабадская обл.) от правящей Демократической партии Туркменистана. С марта 2017 г. возглавлял парламентский комитет по законодательству и нормам. 25 марта 2018 г. Сердар Бердымухамедов вновь был избран от Демократической партии по округу №25 "Душак" в Меджлис VI созыва.
С 30 марта 2018 г. занимал пост заместителя министра иностранных дел Туркмении.
В январе - июне 2019 г. - заместитель хякима (главы администрации) Ахалского велаята, с 17 июня 2019 г. по 7 февраля 2020 г. - хяким Ахалского велаята.
С 7 февраля 2020 г. по 11 февраля 2021 г. - министр промышленности и строительного производства Туркменистана.
11 февраля 2021 г. был назначен заместителем председателя кабинета министров, который возглавляет его отец, президент Гурбангулы Бердымухамедов. Одновременно занял пост председателя Высшей контрольной палаты Туркменистана (высший государственный контрольный орган по финансово-экономическим вопросам) и вошел в состав Совета безопасности.
С 9 июля 2021 г. занимал должность заместителя председателя кабинета министров страны по вопросам экономики, банков и международных финансовых организаций.
11 февраля 2022 г. президент Туркмении 64-летний Гурбангулы Бердымухамедов на заседании верхней палаты парламента заявил, что принял решение дать дорогу во власть молодым руководителям. На следующий день были назначены внеочередные президентские выборы на 12 марта текущего года.
14 февраля 2022 г. Демократическая партия Туркменистана на своем внеочередном съезде выдвинула Сердара Бердымухамедова кандидатом в президенты страны. Выступая на съезде, он заверил, что в случае избрания "будет следовать духовным принципам и наследию предков, не жалея усилий во имя родины и процветания народа, усердно и творчески подходить к претворению в жизнь исторических начинаний лидера нации [Гурбангулы Бердымухамедова]".
15 марта 2022 г. ЦИК Туркменистана сообщил, что Сердар Бердымухамедов одержал победу на досрочных президентских выборах, состоявшихся 12 марта, за него проголосовали 72,97% избирателей. Его ближайший соперник, проректор Туркменского государственного института физической культуры и спорта Хыдыр Нуннаев, набрал 11,09% голосов. Инаугурация избранного президента состоялась 19 марта 2022 г.
С 19 марта 2022 г., согласно конституции, Сердар Бердымухамедов также возглавляет кабинет министров Туркменистана и Государственный совет безопасности страны.
Президент Национального олимпийского комитета Туркменистана (с мая 2022 г.). Возглавляет ассоциацию "Туркменские алабаи" (с мая 2020 г.) и ассоциацию ахалтекинского коневодства (с апреля 2021 г.).
Генерал армии (2023). Удостоен звания "Герой Туркменистана" (24 сентября 2023 г.).
Награжден медалью имени своего деда Мяликгулы Бердымухамедова (2017), медалью "Аркадаг" ("Покровитель"; 2023), орденами Дружбы (Россия, 2022), Шейха Иса бин Салмана Аль-Халифы I степени (Бахрейн, 2023).
Заслуженный тренер Туркменистана (2017), заслуженный собаковод Туркменистана (2021).
Автор книг "Молодежь - опора Родины" (2023), "Анау - культура, берущая начало в тысячелетиях" (2024).
Владеет английским и русским языками.
Женат, имеет четверых детей.