Окончил Московское хоровое училище А.В. Свешникова. В 1954 году принят на отделение хорового дирижирования ГМПИ им. Гнесиных. Не окончив курса, поступил в Киевскую консерваторию по классу оперно-симфонического дирижирования проф. Михаила Канерштейна. Полный курс обучения он прошел за три года. В 1961 -1964 гг - аспирант Ленинградской консерватории в классе Евгения Мравинского дирижирование) и Вадима Салманова (композиция).
Карьеру симфонического дирижёра Серов начал уже в возрасте 22 лет, когда первокурсником консерватории он начал работать сразу в нескольких оркестрах. В 1959—1961 годах - в Киевском хореографическом училище, оперной студии Киевской консерватории, оркестре Украинского радиокомитета. В 1962—1968 гг. дирижер Ленинградской государственной филирмонии. В 1968—1977 гг. первый главный дирижер симфонического оркестра Ульяновской филармонии. С 1977 по 1980 гг - художественный руководитель и главный дирижер камерного оркестра Лениградской областной филармонии. В 1985—1990 гг. - дирижер заслуженного коллектива РСФСР Академического симфонического оркестра Ленинградской филармонии, затем с 1990 по 1997 гг - доцент кафедры оперно-симфонического дирижирования и кафедры музыкально-сценического мастерства Ленгосконсерватории.
Художественный руководитель и главный дирижер Волгоградского академического симфонического оркестра государственного бюджетного учреждения культуры «Волгоградская областная филармония» (1987— 2016). Профессор, заслуженный артист РСФСР (1970), заслуженный деятель искусств РСФСР (1973), народный артист России (1990).
Одновременно с должностью дирижёра Волгоградского симфонического оркестра в 1991—1996 гг. являлся главным дирижёром Симфонического оркестра Оденсе (Дания).
Награды: в 1969 году получил третью премию на первом Международном конкурсе дирижёров, проводившемся в Западном Берлине Фондом Герберта фон Караяна. В 1970 г. удостоен почётного звания «Заслуженный артист РСФСР», в 1973 — «Заслуженный деятель искусств РСФСР». Тогда же к дирижеру пришло широкое международное признание и началась его активная концертно-гастрольная деятельность в России и за рубежом.
Э.А. Серов отмечен высокими наградами России - он кавалер Ордена Почёта (1998) и Ордена «За заслуги перед Отечеством» IV степени (2006).
Скончался 19 сентября 2016 года.