Народився 13 жовтня 1975 року у Вінниці.
Сергій закінчив ЗОШ № 10 Вінниці та вступив до технікуму електронних приладів. Після завершення навчання отримав спеціальність «Радіоапаратобудування».
У 2003 році отримав другу вищу освіту у Київському національному торговельно-економічному університеті, за спеціальністю «Облік та аудит».
Пізніше вступив до Академії держуправління при Президентові України в Одесі, у якій здобув ступінь магістра державного управління.
У 2008 році він вступив до Тернопільського національного економічного інституту та успішно завершив навчання за спеціальністю «Правознавство».
У 2012 році здобув ступінь кандидата економічних наук за спеціальністю «Економіка та управління підприємствами» (за видами економічної діяльності).
У 2019 році захистив докторську дисертацію та здобув вчений ступінь доктора економічних наук за спеціальністю «Економіка».
Під час навчання в технікумі пішов працювати на завод, а згодом влаштувався на роботу у спільне українсько-венесуельське підприємство «Кодак-експрес», де за десять років пройшов шлях від рядового працівника до директора.
З 2006 р. розпочав працювати у Вінницькій міській раді керівником управління торгівлі, громадського харчування і побуту.
У 2007 році Сергій очолив управління споживчого ринку та послуг у місті Вінниці. В подальшому Кудлаєнко був призначений на посаду директора Департаменту адміністративних послуг Вінницька міська рада, де працював з 2011 по 2014 рік.
З 2014 по 2019 рік входив у склад Верховної ради VIII скликання.
З 2020 року Сергій Кудлаєнко очолює ДП "Дирекція з будівництва Міжнародного аеропорту «Одеса».
У 2009р. увійшов до депутатського корпусу Вінницької обласної ради.
У 2014 році Сергій Володимирович Кудлаєнко був обраний народним депутатом України VIII скликання, безпартійний, де став заступником Голови Комітету Верховної Ради України з питань державного будівництва, регіональної політики та місцевого самоврядування.
Одружений. Виховує двох синів.
16.12.2022