Když 22. června 1941 začala operace Barbarossa, tehdy major Seryugin velel pluku na jihozápadní frontě, vedl jej v pohraničních bitvách západně od Stanislava a ve Vinnytském sektoru jižně od Umánu. V září mu bylo přiděleno velení 124. střelecké divize, ale ve skutečnosti velení nepřevzal kvůli tomu, že 124. byla chycena v obklíčení. Místo toho byl Seryugin jmenován náčelníkem štábu 212. střelné divize, se kterou bojoval v obraně Donbasu a Barvenkovo-Lozovaya ofenzivě.
jako součást 6. armády Jihozápadní fronty. V květnu 1942 byl tehdejší plukovník Seryugin jmenován zástupcem velitele divize, zatímco pokračoval jako její náčelník štábu. Bojoval s ním v druhé bitvě u Charkova, během níž byla divize obklíčena. Na začátku června Seryugin prolomil obklíčení a přešel na východní břeh Severského Donca s pozůstatky 212.