Når Operation Barbarossa begyndte den 22. juni 1941, kommanderede den daværende major Seryugin regimentet på den sydvestlige front og ledte det i grænsekampene vest for Stanislav og i Vinnytsia-sektoren syd for Uman. I september blev han tildelt kommandoen over 124. Rifle Division, men tog ikke faktisk kommando på grund af at 124. blev fanget i omringelse. Seryugin blev i stedet udnævnt til stabschef for den 212. Rifle Division, som han kæmpede i Donbass Defensive og
Barvenkovo-Lozovaya-offensiven som en del af 6. armé på den sydvestlige front. I maj 1942 blev den daværende oberst Seryugin udnævnt til næstkommanderende for divisionen, mens han fortsatte med at tjene som stabschef. Han kæmpede med det i det andet slag ved Kharkov, hvor divisionen blev omringet. I begyndelsen af juni brød Seryugin ud af omringningen og krydsede over til den østlige bred af Seversky Donets med resterne af 212.