Николай Сергиенко родился в 1923 году в селе ЖуравлевкаКалининского района Акмолинской области. Накануне войны учился в железнодорожном училище на станции Карталы в Челябинской области. В Красную Армию призван 15 июня 1941 года. Сражался с гитлеровцами в составе войск Юго-Западного, Брянского, Воронежского, Степного, 2-го и 3-го Украинских и 1-го Белорусского фронтов. Когда на улицах Берлина умолк грохот боев, на стволе орудия Н. Д. Сергиенко было 13 звездочек: столько вражеских танков истребил расчет старшего сержанта.
Звание Героя Советского Союза Николаю Дмитриевичу Сергиенко присвоено Указом Президиума Верховного Совета СССР от 27 февраля 1945 года.
Наступило утро 13 января 1945 года. После 25-минутного налета по переднему краю гитлеровцев на Магнушевском плацдарме артиллерия перенесла огонь в глубину вражеской обороны. Стрелковые цепи дружно поднялись и Устремились вперед. Орудия сопровождения, взятые на передки, немедленно двинулись вслед. Но враг оправился от первого удара и начал сопротивляться. У окраины населенного пункта наша пехота остановилась, залегла. Гитлеровцы пошли в контратаку.
Расчет Николая Сергиенко под сильным огнем немецких пулеметов и минометов быстро изготовил свое противотанковое орудие к бою и стал посылать снаряд за снарядом. Одна за другой замолчали три пулеметные точки гитлеровцев. Загорелись их две самоходные пушки. Теперь можно было перенести огонь и на немецкую пехоту. Вражеская контратака захлебнулась, и наша пехота вновь двинулась вперед.
17 января гвардейцы с ходу форсировали реку Равка, но на ее правом берегу нарвались на засаду из трех «Фердинандов». Мгновенно заняв огневую позицию, орудийный расчет Сергиенко пятью выстрелами поджег два фашистских танка, а третий скрылся в лесу. На огневую позицию артиллеристов пошла в атаку немецкая пехота. Несколько сот автоматчиков — против одного орудийного расчета, который вскоре оказался в полуокружении. Через час из семи артиллеристов трое были убиты, а двое тяжело ранены. У орудия остались двое — командир Николай Сергиенко и наводчик Василий Кнутов. Кончились снаряды, а потом и патроны к автоматам. В наседающих гитлеровцев брошены последние гранаты. Но и гитлеровцев осталось всего десятка два. Не колеблясь, боевые друзья бросились врукопашную. Один против десяти! Исход боя казался неизбежным — гибель или плен отважных артиллеристов. Но подошли наши танки, и гитлеровцы бросились врассыпную. Сергиенко и Кнутов, захватив пятерых фашистов в плен, явились в свою часть. В этом бою Николай Дмитриевич Сергиенко и его друзья по орудийному расчету уничтожили около двухсот вражеских солдат и офицеров, сожгли два танка.
После войны Герой Советского Союза Н. Д. Сергиенко работал мастером ремесленного училища, затем стал вальцовщиком в прокатном цехе Магнитогорского металлургического комбината, учился в вечернем институте, стал крупным специалистом по монтажу и ремонту предприятий черной металлургии. Работал на монтаже цеха мокрой сепарации и фабрики окатышей Соколовско-Сарбайского горно-обогатительного комбината. В настоящее время — главный инженер Магнитогорского строительного управления «Уралдом-наремонт».