Serenay Sarıkaya, 1 Temmuz 1991’da Antalya'da doğdu. Saime Salih Konca Lisesi'nden mezun oldu. Plato Film'de oyunculuk eğitimi aldı. İlk oyunculuk deneyimini 2006 yılında Şaşkın filmi ile yaşadı. Ayrıca 15 yaşında iken katıldığı Çek Cumhuriyeti'nde düzenlenen Avrupa Gençler Güzellik Yarışması'nda da, Türkiye'yi temsil etti ve yarışmada 4. oldu ve Jüri Özel Ödülünü aldı. 2008 yılında 16 yaşındayken Plajda adlı sinema filminde tesadüf eseri rol aldı. Daha sonra aynı yıl Sinan Çetin’in Peri Masalı ve Limon Ağacı dizilerinde başrol oynadı fakat iki dizide yayından kaldırıldı. Sonra ise sevilen dizi Adanalı’da oynamaya başladı. Dizide Oktay Kaynarca'nın kızını canlandıran Sarıkaya, bu rolü ile büyük bir çıkış yaptı ve tanındı. 2010 yılında Miss Turkey’de 2. olmasıyla da tüm Türkiye tarafından tanınmış oldu. Lale Devri ve Yer Gök Aşk dizilerinde yer aldıktan sonra 2013'te başlayan Medcezir dizisinde başrol oynadı. Dizi büyük sükse yaptı ve sevildi. 2014 yılında ise GQ Türkiye tarafından yapılan yarışmada “yılın kadını” seçildi. Ayrıca Sarıkaya iki kez Altın Kelebek Ödülü’ne layık görüldü. Behzat Ç. Ankara Yanıyor filminde oynadı ve İkimizin Yerine adlı filmde Nejat İşler ile başrolde yer aldı.