Родился 24 января 1981 в пгт Макаров Киевской области.
Сергей Марченко учился в Академии государственной налоговой службы Украины и в 2002 году получил степень магистра управления государственными финансами, был стипендиатом Президента Украины.
Позже продолжил научные исследования на базе Научно-исследовательского финансового института при Министерстве финансов Украины, и в 2009 году защитил диссертацию на тему "Государственные еврооблигационные заимствования Украины на международном рынке капитала" и получил степень кандидата экономических наук.
Женат, воспитывает сына и дочь.
27 мая 2016 года назначен на должность заместителя Министра финансов Украины.
С 31 августа 2018 года - Администрация Президента Украины, заместитель Главы Администрации Президента Украины.
В 2019 году Марченко баллотировался в Верховную Раду по списку партии Украинская Стратегия Гройсмана.
30 марта 2020 года Верховная Рада назначила Сергея Марченко на должность министра финансов Украины.
Согласно декларации Сергея Марченко, поданной на должность министра финансов, он вместе с женой владеет двумя квартирами в Киеве площадью 84,6 и 40,3 кв.м. Также в его собственности автомобиль Audi A6 2017 года выпуска.
Личных денежных средств Марченко не задекларировал. Его жена хранит наличными $10 000.
Глава Минфина Марченко: "Мы не допустили возможностей политической раскачки бюджета"
30.03.2020