Анатолій Сердюк народився 5 жовтня 1968 р.в м. Городок на Хмельниччині. У 1985 р. із золотою медаллю закінчив середню школу № 2 м.Городка і вступив на фізико-математичний факультет Кам'янець-Подільського державного педагогічного інституту, який закінчив з відзнакою у 1992 році. У 1987—1989 роках перебував у лавах Збройних силах СРСР, проходячи строкову військову службу на космодромі Байконур. В 1992—1995 роки навчався в аспірантурі Інституту математики НАН України, і 1995 року захистив кандидатську дисертацію «Оцінки поперечників класів (ψ,β)-диференційовних функцій» (науковий керівник - О.І.Степанець). З 1995 року працює в відділі теорії функцій Інституту математики НАН України на посадах молодшого наукового співробітника (1995—1998), наукового співробітника (1998—2002), старшого наукового співробітника (2002—2006), а з 2006 - провідний науковий співробітник. Протягом 2002—2005 років навчався в докторантурі Інституту математики НАН України, і 2006 року захистив докторську дисертацію «Екстремальні задачі теорії наближення на класах нескінченно диференційовних періодичних функцій». З 1997 по 2006 роки займав посаду вченого секретаря Українського математичного товариства. А. С. Сердюк є автором понад 220 наукових праць . Під його науковим керівництвом захистили дисертації 6 кандидатів фізико-математичних наук. З лютого 2006 року очолює профспілкову организацію Інституту математики НАН України. Член Центрального комітету профспілки працівників НАН України, член Вченої ради Інституту математики НАН України, голова Наглядової ради Київського математичного товариства.