Родился 4 марта 1962 г. в пос. Углегорский Тацинского района Ростовской обл. СССР (ныне РФ). Детство провел в г. Амвросиевка (Донецкая обл. Украинской ССР), где его родители работали в общеобразовательной школе-интернате для детей-сирот.
В 1983 г. окончил Рязанское высшее воздушно-десантное командное дважды краснознаменное училище им. Ленинского комсомола (ныне Рязанское высшее воздушно-десантное командное ордена Суворова дважды краснознаменное училище им. генерала армии В. Ф. Маргелова). В 1993 г. стал выпускником Военной академии им. М. В. Фрунзе (ныне в составе Общевойсковой академии ВС РФ). В 2009 г. окончил с золотой медалью Военную академию Генштаба ВС РФ.
В 1983-1986 гг. - командир разведывательного взвода разведроты, заместитель командира парашютно-десантной роты, командир парашютно-десантной роты 337-го парашютно-десантного полка 104-й гвардейской воздушно-десантной дивизии (Кировабад Азербайджанской ССР, ныне Гянджа, Азербайджан).
В период с 1986 г. по 1990 г. служил начальником штаба - заместителем командира парашютно-десантного батальона, командиром парашютно-десантного батальона.
В 1993-1995 гг. - заместитель командира 237-го гвардейского парашютно-десантного Торуньского краснознаменного полка 76-й гвардейской воздушно-десантной Черниговской краснознаменной дивизии (Псков). С 1995 г. по 1997 г. - командир 237-го полка. Участвовал в боевых действиях на территории Чеченской Республики.
В 1997-1999 гг. - начальник штаба - заместитель командира, затем командир 104-го гвардейского парашютно-десантного полка 76-й дивизии.
В 1999-2002 гг. - заместитель командира 76-й дивизии.
В период с 10 марта 2002 г. по 9 июня 2004 г. (до 11 июля 2002 г. - врио) Андрей Сердюков служил командиром 138-й отдельной гвардейской мотострелковой Красносельской ордена Ленина краснознаменной бригады (Каменка, Ленинградская обл.). В должности заместителя командующего сводной бригады российских миротворческих сил участвовал в миротворческой операции в Косово.
С июня 2004 г. по 2007 г. - командир 106-й гвардейской воздушно-десантной (с августа 2015 - Тульской) краснознаменной ордена Кутузова дивизии (Тула).
В 2009-2011 г. - заместитель командующего 5-й краснознаменной общевойсковой армией в Дальневосточном (с 2010 г. - Восточном) военном округе (ВВО, штаб армии в Уссурийске, Приморский край).
С января 2011 г. по февраль 2013 г. - командующий 5-й краснознаменной общевойсковой армией ВВО. В феврале 2013 г. назначен заместителем первым заместителем командующего войсками ЮВО.
С 4 октября 2013 г. по 4 октября 2016 г. - начальник штаба - первый заместитель командующего войсками ЮВО. Сменил на этом посту генерал-лейтенанта Андрея Переслегина, обвиненного в превышении должностных полномочий и использовании заведомо подложного документа.
4 октября 2016 г. указом президента РФ Владимира Путина назначен командующим Воздушно-десантными войсками (ВДВ).
23 февраля 2020 г. генерал-полковнику Андрею Сердюкову за заслуги в ходе проведения операций в Сирии было присвоено звание Героя Российской Федерации.
7 января 2022 г. был назначен руководителем Коллективных миротворческих сил (КМС) Организации Договора о коллективной безопасности (ОДКБ) в Казахстане. Миротворческий контингент КМС ОДКБ численностью более двух тыс. военнослужащих находился в Казахстане с 6 по 19 января 2022 г. по просьбе президента республики Касым-Жомарта Токаева в связи с начавшимися в стране массовыми беспорядками. Миротворцы обеспечили охрану важных государственных и военных объектов, оказывали содействие местным силам правопорядка в стабилизации обстановки, при этом к оперативно-боевым мероприятиям не привлекались.
Позднее в 2022 г. пост командующего ВДВ России занял генерал-полковник Михаил Теплинский.
23 ноября 2023 г. Андрей Сердюков был утвержден в должности начальника Объединенного штаба ОДКБ.
Генерал-полковник (11 июня 2015).
Андрей Сердюков награжден орденами "За заслуги перед Отечеством" III степени и IV степени с мечами, Александра Невского, Мужества, "За военные заслуги", Почета, "За службу Родине в ВС СССР" III степени, медалями.
Заслуженный военный специалист РФ (2012).