Сын военного, закончил — с перерывами — факультет права Севильского университета. Часто (и не совсем справедливо) причисляется к «поколению 27 года», более известному широкой публике как поколение Ф. Г. Лорки. Однако знаменитое празднование трехсотлетия смерти Луиса де Гонгоры (1927), ставшее для круга Лорки основополагающим актом группового литературного самоутверждения, Сернуда пережил лишь одним из зрителей-слушателей. Он дебютировал в этом году книгой лирики «Очертания ветра», и зона его литературных пристрастий как будто бы близка кругу Лорки — это французский сюрреализм. Но он соединяет его с романтическим томлением по недостижимому идеалу и, вместе с тем, с неоклассицистскими античными мотивами (напрямую свести их к биографическому эпизоду гомосексуальной юношеской страсти, наглухо табуированной в тогдашней Испании, разумеется, совершенно недостаточно).
В гражданской войне С. — на стороне Республики, он пишет стихи в жанре героического романса, ставшие популярными фронтовыми листовками. В 1936 выпускает первое поэтическое избранное за двадцать лет «Реальность и желание», которое надолго осталось его главной книгой и своего рода визитной карточкой поэта (сборник пополнялся до 1962). В 1938 C. покидает Испанию. С 1939 по 1947 он преподавал испанскую и английскую филологию в Великобритании, следующие пять лет — в США, с 1952 по 1960 гг. — в Мексике, где сблизился с Октавио Пасом, затем снова в США.
В 1920—1930-х годах Сернуда перевёл Мольера, Бальзака, Мериме, ряд стихотворений Гёльдерлина, драму В. Шекспира «Троил и Крессида». В изгнании выпустил несколько книг стихотворений, сборники лирической прозы, переводы английской поэзии, труды о новейшей испанской поэзии и об английской лирике XIX в.
Развивая достижения Р. Браунинга, Т. С. Элиота, а также К.Кавафиса, которого он через английские переводы в журнале Элиота «The Criterion» открыл одним из первых в Европе, С. сделал основой своей зрелой поэтики драматическую сцену или ролевой монолог-маску, исключающие отождествление автора и лирического героя. «Его слово, — писал о Сернуде Октавио Пас, — никогда не действует на нас непосредственно, напрямую: между ним и нами всегда находится взгляд поэта, мысль, которая создаёт дистанцию, чем и порождает подлинную коммуникацию с читателем». Подобная новаторская стратегия внесубъективного высказывания в лирике самым существенным образом повлияла на испанскую поэзию второй половины ХХ в.(Хосе Анхель Валенте, Хайме Хиль де Бьедма, Франсиско Бринес) и оказалась созвучной поискам таких поэтов разных стран, как У. Х. Оден, Ч. Милош, И. Бродский, З.Херберт и др.