Он появился на свет 16 апреля 1941 года в простой московской семье — отец был шофёром, а мама работала стеклодувом на ламповом заводе. Ещё младенцем Серёжа вместе с матерью едва не погиб под бомбёжкой, однако всё обошлось. Когда война кончилась, родители вместе с двумя детьми и бабушкой обосновались в одной из арбатских коммуналок, где ютились в крохотной комнатке. Учёба давалась Сергею тяжело, он перебивался с двойки на тройку, зато поражал окружающих многими талантами — овладел аккордеоном, отлично пел и читал стихи, участвовал во всех школьных концертах.
Его любовь к театру зародилась случайно. Однажды парень подобрал на улице контрамарку — это оказался билет в Театр имени Маяковского. Мальчишка пришёл на спектакль и был так заворожён происходящим на сцене действом, что вскоре уже регулярно рисовал контрамарки самостоятельно. По поддельным билетам ему удалось посетить все постановки и даже провести в театр друзей. Никоненко загорелся мечтой самому однажды выйти на сцену. Он записался в драмкружок и вскоре уже был задействован в самодеятельности.
После школы Сергей Никоненко без особого труда поступил во ВГИК на курс к прославленным Сергею Герасимову и Тамаре Макаровой. Среди его однокурсников оказались многие будущие звёзды — Николай Губенко, Лариса Лужина, Лидия Федосеева, Галина Польских. На экране начинающий актёр впервые появился ещё студентом — промелькнул в эпизоде фильма «Сердце не прощает». Уже на последнем курсе талантливому юноше доверили главную роль — он сыграл молодого матроса в приключенческой ленте «Шурка выбирает море» и обратил на себя внимание многих известных режиссёров.
Следом фильмографию Сергея Никоненко пополнили картины «Звонят, откройте дверь», «Война и мир», «Места тут тихие», «Белый взрыв», «Инспектор ГАИ», «Парад планет», «Завтра была война», «Китайский сервиз». В новом тысячелетии актёр оказался востребован в сериалах — особенно он полюбился зрителям в образе следователя по провзищу Колобок из сериала «Каменская». Последний на сегодняшний день фильм с участием актёра вышел на экраны в 2020 году — Никоненко сыграл отца главной героини в исторической драме «Мятеж».
За свою актёрскую карьеру Сергей Никоненко появился больше чем в двухстах фильмах. Однако этим его талант не ограничился. В начале 70-х он окончил режиссёрский факультет ВГИКа и впоследствии оказался весьма продуктивен на новом поприще — снял семнадцать фильмов и один сериал. Начинал он с деревенских комедий «Целуются зори» и «Трын-трава», потом обратился к цыганской теме в драме «Цыганское счастье», а больше всего зрителям приглянулась комедия «Ёлки-палки» о чудаковатом изобретателе из провинции, в образе которого на экране предстал сам режиссёр.
На протяжении всей своей жизни Сергей Никоненко чувствовал связь с Сергеем Есениным. Именно в честь поэта будущий актёр получил от матери своё имя. Позже ему предоставился шанс сыграть знаменитого тёзку в кино — Никоненко появился в главной роли в биографической драме «Пой песню, поэт». После этих съёмок актёр решил открыть музей, посвящённый Есенину. Он долго выбирал место, а в результате с удивлением обнаружил, что живёт в доме, где когда-то обитала семья поэта. Есенин был частым гостем в этой квартире, так что лучшего места для музея было не найти. Актёру удалось получить права на жилплощадь и организовать в ней Есенинский культурный центр, где сам он занял должность директора.
В личной жизни Сергея Никоненко было немало перипетий. Свою первую любовь он встретил ещё в пионерском лагере будучи 13-летним мальчишкой. Именно ради Иры Мельниковой Серёжа записался в театральных кружок, который она тоже посещала. Прошло десять лет и влюблённые созрели для свадьбы, однако молодой союз не продержался долго. Как потом признавался актёр, причиной расставания было роковое решение, которое приняла девушка — она прервала беременность, что стало для Никоненко тяжёлым ударом.
Новую любовь актёр нашёл во время съёмок в Ялте. 19-летняя красавица-модельер Евгения покорила сердце 27-летнего актёра и вскоре они уже подавали заявление в ЗАГС. Их отношения были похожи на качели — супруги ссорились и мирились, а финальной точкой стала новость об измене молодой жены. Она полюбился другого и во всём призналась актёру, однако спустя несколько месяцев решила вернуться и снова выйти замуж за Никоненко. Актёр бывшую супругу не принял, а она ещё много лет носила его фамилию, пока не отправилась под венец с космонавтом Германом Соловьёвым.
Долгожданное семейное счастье Сергей Никоненко обрёл в третьем браке. С актрисой Екатериной Ворониной они познакомились во ВГИКе, когда Сергей учился на режиссёра. После свадьбы на свет появился сын Никанор — в детстве он снимался в фильмах отца, однако идти по стопам родителей поначалу не собирался. Никанор Никоненко отучился на инъязе, но впоследствии всё же поддался влиянию генов и поступил на режиссёрский факультет ВГИКа. Несколько лет назад в семье произошла трагедия — от онкологии скончалась 29-летняя невестка Вера. Спустя какое-то время Никанор женился вновь, а старший внук Пётр остался жить с бабушкой и дедушкой. Звёздная чета занималась всесторонним воспитанием наследника, пока Пётр не поступил в международную школу с пансионом. Во втором браке сын Никанор порадовал знаменитых родителей двумя внучками — Екатериной и Елизаветой.
Триумф или фиаско: что принёс СССР первый конкурс красоты Московская Красавица-88