Sergej Ivanovič Šaršun nasce il 4 agosto 1888 a Buguruslan, una cittadina della provincia di Samara, a ovest dei monti Urali.
Studia alla scuola commerciale di Simbirsk e inizia a dipingere già nel 1905 i “paesaggi lirici dal vivo”. L'arte è già per lui “Il luogo dell'estasi”.
Impossibilitato a proseguire gli studi secondari, ritorna a Buguruslan. Tenta il concorso d'ammissione alla Scuola di Belle Arti di Kazan ma viene respinto. Successivamente prepara la sua ammissione alla scuola di Belle Arti di Mosca ed entra in contatto con il vivace clima culturale della città, dove conosce la pittura impressionista e cubista ed incontra artisti come Natalija Gončarova, Michail Larionov e Vladimir Tatlin. Lascia Mosca nel luglio 1910.
Chiamato ad assolvere l'obbligo dell'arruolamento militare, diserta dopo due anni e parte per Berlino. Lì ha occasione di visitare il primo Salone Tedesco d'Autunno e di conoscere Lovis Corinth e Jules Pascin.
Si trasferisce a Parigi nel luglio 1912, dove lavorerà nell'accademia cubista La Palette assieme a Jean Metzinger, André Dunoyer de Segonzac e soprattutto Henri le Fauconnier, che succedeva allora a Jacques-Emile Blanche come direttore. A partire dal febbraio 1913 espone al Salone degli Indipendenti alcune opere cubiste, trascrivendo il proprio nome in Serge Charchoune, mentre in estate soggiorna in Bretagna, a Ploumanach, dove incontra l'artista Helena Grunhoff, alla quale resterà legato per dieci anni.
Allo scoppio della Prima Guerra Mondiale si trasferisce in Spagna, a Barcellona, dove rimarrà per due anni esponendo alla Galería Dalmau.
Nel 1916 conosce il poeta dada Arthur Craven, amico di Marie Laurencin. Scoppia la Rivoluzione Russa e Charchoune cerca di ritornare in patria ma senza successo. Si arruola allora nel corpo di spedizione russo in Francia e viene mandato al fronte. Congedato nel 1919, rientra a Parigi.
Nel maggio 1920 tiene la sua prima mostra alla libreria André Forny e aderisce al movimento Dada. Diventa amico di Francis Picabia e partecipa alle riunioni dadaiste del caffè La Certa.
E' questo un periodo di intense partecipazioni alle iniziative del movimento Dada. Incontra e conosce Isadora Duncan. Si trasferisce a Berlino e vi trascorre quattordici mesi col proposito di ottenere un visto per ritornare in Russia. Deluso da ciò che apprende sugli esiti della rivoluzione bolscevica, rinuncia al trasferimento e si sposta a Parigi nel luglio 1923. Collabora con alcune riviste, come già aveva fatto in precedenza, ed in particolare con "Merz", di Kurt Schwitters, come illustratore. Inizia ad elaborare un proprio modello di dadaismo, e attorno al 1925, l'antroposofia diventa l'asse filosofico e religioso della sua vita e della sua arte.
Nel 1927 conosce Amédée Ozenfant presentatotogli da Nadia Léger, dal quale è molto influenzato sia dal punto di vista filosofico che artistico. Lo stesso anno sue opere di ispirazione purista vengono esposte in giugno alla Galerie Aubier.
A partire dal 1929 Charchoune si allontana dal movimento purista e sono i suoi Paesaggi elastici a segnare un nuovo "risveglio" dadaista. Malgrado un'esposizione organizzata alla Galerie des Quatre Chemins da André Level, inizia per l'artista un periodo molto difficile durante il quale abbandona e riprende più volte la pittura, arrivando a fuggire persino in una comunità anarchica chiamata Terre Libérée. Più tardi, grazie all'aiuto di due compatrioti che gli inviano del denaro, può rientrare a Parigi e usufruire di un sussidio di disoccupazione per gli intellettuali, da poco istituito, grazie al quale vivrà discretamente per circa dieci anni, precisamente dal 1933 alla fine del 1942.
Intorno al 1942 affitta uno studio in Cité Falguière, il "santuario della pittura" in cui lo avevano preceduto già Amedeo Modigliani e Chaim Soutine, e dove vivrà fino al 1960. Cresce intanto l'interesse intorno al suo lavoro, sostenuto e acquistato da Level e successivamente da diversi collezionisti francesi. Espone inoltre alla Galerie du Verseu, dopo dieci anni dalla sua prima mostra, e nel 1945 alla Galerie Creuze, con la quale continuerà il rapporto di collaborazione per altri dodici anni.
Gli anni '40 vedono comunque una propensione all'orfismo, mentre dal 1949 al 1956 il suo interesse si sposta su due elementi “vitali” per eccellenza: l'acqua e la musica. Infatti negli ultimi vent'anni della vita Charchoune approfondirà ulteriormente i suoi interessi concentrandosi esclusivamente sulla tematica musicale.
La collaborazione con la Galleria Lorenzelli inizia nel 1959, anno della prima personale a Bergamo tenutasi in aprile. Espone ancora in una personale nella primavera del 1969 e nel novembre del 1974 a Milano, mentre del 1996 è la grande antologica che presenta ben 121 opere dal 1923 al 1969 presso la Lorenzelli Arte. Non si dimentichi tuttavia che nel corso degli anni il suo lavoro è sempre comunque presente nelle più importanti collettive organizzate dalla galleria stessa, tra le quali si ricorda: “8 Pittori Russi”, presso la Galleria Lorenzelli di Bergamo, aprile-maggio 1971, con Sonia Delaunay, Natalija Gončarova, Philippe Hosiasson, Michail Larionov, Pavel Mansurov, Abraham Mintchine e Serge Poliakoff.
Serge Charchoune muore il 24 novembre 1975 a Villeneuve-Saint-Georges, dove viene sepolto, rispettando le sue ultime volontà, nel cimitero russo di Sainte-Geneviève-des-Bois.