Андрей Серов родился в городе Клин Московской области. В 2001 году окончил Институт cовременного искусства в Москве (класс Валентина Анисимова). Был солистом Московской областной филармонии, затем — театра «Геликон-опера» (2005–2009).
На сцене Мариинского театра дебютировал в 2009 году, будучи участником Академии молодых оперных певцов. В 2016 году вошёл в состав оперной труппы.
Репертуар в Мариинском театре:
Атаман Платов («Левша»)
Генерал («Игрок»)
Парфен Рогожин («Идиот»)
Кухарка, Король Треф («Любовь к трём апельсинам»)
Борис Тимофеевич («Леди Макбет Мценского уезда»)
Ткаченко («Семён Котко»)
Барон Дюфоль («Травиата»)
Царь Додон, Воевода Полкан («Золотой петушок»)
Сальери («Моцарт и Сальери»)
Cолдат («Троянцы»)
Нилаканта («Лакме»)
Ризничий («Тоска»)
Голо («Пеллеас и Мелизанда»)
Боттом («Сон в летнюю ночь»)
Мижуев («Мёртвые души»)
Труффальдино («Ариадна на Наксосе»)
Фигаро («Свадьба Фигаро»)
Дон Альфонсо («Так поступают все»)
Дулькамара («Любовный напиток»)
Дед Мороз («Снегурочка»)
Зарастро («Волшебная флейта»)
Санчо Панса («Дон Кихот»)
Голова («Майская ночь»)
Водяной («Русалка» Дворжака)
Лакей («Женитьба»)
Довгочхун, Перерепенко («Опера о том, как поссорился Иван Иванович с Иваном Никифоровичем»)
Генерал («Коляска»)
Шпонька («Шпонька и его тетушка»)
В концертных исполнениях:
Воевода («Пан воевода»)
Андрей Дубровский («Дубровский»)
Илья Васильевич («Казаки»)
Федот Петрович («Не только любовь»)
Баптиста («Укрощение строптивой»)
Сюльпис («Дочь полка»)
Кюре («Кола Брюньон»)
Кардинал («Овод»)
Сторожев («В бурю»)
Васков («Зори здесь тихие»)
Аминахар («Саламбо»)
Коппелиус, Доктор Миракль («Сказки Гофмана»)
Исполняет сольные партии в «Свадебке» и «Байке про лису, петуха, кота да барана» Стравинского.
Под руководством Валерия Гергиева выступал Нью-Йоркской филармонии («Байка про лису, петуха, кота да барана» Стравинского, 2010, 2018), в Венском Концертхаусе («Песни и пляски смерти» Мусоргского), в Московской филармонии (оратория «Ленин в сердце народном» Щедрина, 2017) и на других известных сценах.
При участии певца сделаны записи «Свадебки» Стравинского, опер «Дон Кихот» Массне и «Золотой петушок» Римского-Корсакова (вышли на лейбле Mariinsky).
За роль Санчо Панса в спектакле «Дон Кихот» отмечен призом Санкт-Петербургского общества зрителей «Театрал» (2010).
Гастролировал во Франции, Дании, Израиле, Германии, Великобритании, Венгрии, Италии, Южной Корее и Эстонии.
