Сергей Дмитриенко родился 13 ноября 1978 года в городе Благовещенске Амурской области. После школы уехал Москву, где получил сразу два высших образования в Московской академии предпринимательства при Правительстве Москвы. Одно – по специальности «Мировая экономика, экономист», другое – «Юриспруденция, юрист».
В 2006 году получил юридическое образование. Несколько раз проходил повышение квалификации. В 2020-2021 годах обучался на программе «Мастер государственного управления для руководителей» в Высшей школе государственного управления РАНХиГС. Трудовую деятельность начал в 1995 году в качестве переводчика с английского языка. В период учёбы в институте работал на пункте пропуска. Был предпринимателем. С 2003 года стал муниципальным служащим в администрации Благовещенска, с 2004 по 2010 занимал различные должности в министерстве экономического развития Амурской области. С 2010 по 2011 был заместитель главы администрации города Благовещенска. С 2011 по 2018 гг работал в правительстве Амурской области. С января 2019 г. являлся заместителем министра экономического развития в правительстве Приморского края.
Сергей Дмитриенко прокомментировал свое назначение: «На новой должности буду заниматься экономикой и финансами».
Сергей стал победителем второго всероссийского конкурса «Лидеры России». Всего в список победителей вошли 104 человека. Причем Сергей Дмитриенко является единственным победителем из Приморского края.
«Конкурс «Лидеры России» подарил мне друзей и веру в себя. Мне кажется, что конкурс позволяет себя проявить и понять, чего ты стоишь», – рассказал он.
За три сезона проведения конкурса назначения на различные должности получили более 300 «Лидеров России». Шестеро победителей конкурса заняли позиции заместителей федеральных министров, двое участников первого сезона стали главами регионов, четверо участников – главами городов. Помимо этого, конкурсанты заняли должности главврачей больниц, ректоров и проректоров вузов, заместителей губернаторов, региональных министров и глав департаментов, топ-менеджеров крупных компаний.