Алексей Серов родился в 1983 году в Москве. В 2000 году окончил Центральную музыкальную школу при Московской консерватории (класс Игоря Лифановского), в 2005 году – Московскую государственную консерваторию имени П. И. Чайковского, в 2008 году – аспирантуру МГК (класс Игоря Макарова). С 2019 года – преподаватель ЦМШ.
Победитель V Международного конкурса молодых музыкантов-исполнителей на духовых и ударных инструментах (Тольятти, 2001), Открытого Международного конкурса солистов и ансамблей (Москва, 2001). В 2005 году в Висбадене (Германия) награжден Премией Европейского фонда по поддержке культуры.
В 2000–2003 гг. – артист оркестра Большого театра России, с 2003 года – солист Российского национального оркестра под управлением Михаила Плетнева. Участник ансамбля «Мастер-Брасс» под руководством Владислава Лаврика и Духового квинтета РНО. В составе квинтета гастролировал по России, а также в Великобритании, Испании, Малайзии, Сингапуре и США. Ансамбль завоевал I премию на Международном конкурсе камерной музыки в Осаке (2005).
Как солист Алексей Серов выступал с Российским национальным оркестром, Московским государственным академическим симфоническим оркестром под управлением Павла Когана, Академическим симфоническим оркестром Московской филармонии и Московским камерным оркестром Musica Viva, камерной капеллой «Русская консерватория». Исполнил Концерт для валторны с оркестром Андрея Эшпая с Госоркестром России имени Е. Ф. Светланова в Большом зале консерватории (записал это произведение с Большим симфоническим оркестром имени П. И. Чайковского). Принимал участие в фестивалях Brass Days, ArsLonga, «Возвращение», «Ирина Кандинская и “Персона” приглашают…», «Вера, Надежда, Любовь».
