Sera Tokdemir, Ahmet Tokdemir ve Serap Tokdemir'in kızları olarak 1981 yılında Mersin'de doğdu. Liseyi Özel Akdeniz Palmiye Koleji'nde bitirdi.
Babası Türkiye'nin tanınmış at sahiplerinden birisidir. 2000 yılında Bilkent Üniversitesi'nden (TOMYO) mezun oldu. 2003 yılında dönemin Beşiktaş JK kalecilerinden olan Göksel Gencer ile evlendi, bu evliliğinden Boran Gencer adında bir oğlu oldu. Tokdemir'in 6 sene süren evliliği 2009 yılında eşinden ayrılmasıyla sonlandı. Zirve Sanat Merkezi'nde tiyatro, şan ve diksiyon eğitimi alarak tiyatroya başladı.
2009 yılında Plato Film Okulu'nda Ayla Algan yönetiminde oyuncu yönetimi, beden dili, dublaj, sinema-dizi-reklam oyunculuğu eğitimi aldı. Birçok sinema, dizi, reklam ve klip çalışmalarında yer alan oyuncu, 2010 yılında Elbiseler Fora ekibine katılmıştır.
Hayat Devam Ediyor dizisi için, söz ve müziği kendine ait diziyle aynı adı taşıyan bir şarkı seslendirmiştir.
Eski eşi Göksel Gencer 2019 yılında öldü. Tokdemir, 2021-2022 yılları arasında TRT 1'de yayımlanan Tozkoparan İskender dizisinde Rüya karakterini canlandırdı.