Родился в г. Воронеже. В 1965 году окончил Воронежский государственный университет, инженер-геолог.
После окончания института был распределен в Камчатское ТГУ, где его направили на работу в Пенжинскую ГРЭ. Через два года Сергеева назначили начальником Челбугчанской партии, которая проводила геологическую съемку и поиски масштаба 1:200 000 на территории Охотско-Чукотского вулканногенного пояса, перспективной на рудное золото.
4 июля 1968 года при выполнении полевых работ Ю.Н. Сергеев трагически погиб. Во время сплава на плоту по р. Пенжина он и молодой специалист – техник-геофизик Ольга Ревякина утонули. Позднее в районе работ, проводимых Челбугчанской партией, было разведано золоторудное месторождение, которое в память о погибшем Ю.Н. Сергееве получило название Сергеевское.