Родился в г. Городовиковск, Республики Калмыкия.
Учился в школе № 2 станицы Динской, с 8 класса в школе № 5 станицы Пластуновской. Всегда увлекался спортом: баскетболом, варкаутом. Неоднократно становился призером соревнований по Динскому району по варкауту. В детстве мечтал связать свою жизнь с армией, планировал поступить в кадетский корпус.
В 2018 году окончил Динской механико-технологический колледж по специальности механик и поступил в Майкопский государственный технологический университет.
В 2019 году был призван на срочную службу в инженерные войска. По завершению службы в армии работал в компании «Металл Профиль».
Сергей не смог остаться в стороне от событий, происходящих в зоне проведения специальной военной операции на Украине и в апреле 2024 года заключил контракт с Министерством обороны Российской Федерации. Был снайпером отделения (огненной поддержки) взвода (штурмовой роты (штурмовая "В") 88 отдельной мотострелковой бригады 2 Гвардейского армейского корпуса 8 общевойсковой армии Южного военного округа.
Погиб Сергей 13.05.2024 в с. Клещеевка, Бахмутского района, Донецкой области при эвакуации раненых товарищей. Не взирая на атаки вражеских дронов он на своих плечах переносил в безопасное место бойцов, не способных самостоятельно передвигаться. Рискуя собственной жизнью, Сергей спас троих раненых товарищей и был готов отправится на помощь другим ребятам. От командира поступил приказ «Раненым отходить!», «Сергею продолжить бой!». Со слов выживших раненых товарищей, Сергей без промедления приступил к исполнению приказа, и героически противостоял вражеской атаке. Но в 16 часов связь с ним была потеряна… Пол года Николенко Сергея Алексеевича считали без вести пропавшим. Все это время на территории шли бои. В декабре 2024 года Герой был найден бойцами эвакуационной группы.
Вечная память бойцу СВО.