Serkan Çayoğlu, 31 Mayıs 1987 tarihinde Almanya'da dünyaya geldi. Eğitimini Almanya'da Erlangen Üniversitesi Ekonomi Bölümü'nde tamamladı. Başlangıçta modellik kariyeri düşünen Çayoğlu, daha sonra oyunculuğa yönelerek Ümit Çırak ve Dolunay Soysert gibi deneyimli isimlerden profesyonel oyunculuk eğitimi aldı.
Oyunculuk kariyerine ilk adımını 2012 yılında, Kuzey Güney dizisinin sezon finalinde Merve Boluğur’un İtalya’dan gelen arkadaşı Rafael karakterini canlandırarak attı. Ardından Zeytin Tepesi dizisinde rol aldı ve Hande Yener’in “Ya Ya Ya” klibinde de yer aldı. 2014 yılında Özge Gürel ile başrolleri paylaştığı Kiraz Mevsimi dizisinde "Ayaz Dinçer" karakterini canlandırarak geniş bir izleyici kitlesi tarafından tanındı. Bu dizinin ardından çeşitli projelerde yer aldı.
2016 yılında sevgilisi Özge Gürel ile birlikte İtalya'da Verissimo programına katıldı ve daha sonra solo olarak C'è posta per te programında yer aldı. Hayatımın Aşkı dizisinde "Demir Cerrahoğlu" karakteriyle ekranlara gelen Çayoğlu, 2018 yılında Star TV'de yayımlanan Börü dizisinde başrol oyuncusu olarak "Kaya" rolünde yer aldı. 2019 yılında Halka dizisinde "Cihangir Tepeli" karakterini canlandırdı ve 2020 yılında Kanal D'de yayımlanan Yeni Hayat dizisinde başrol oyuncusu olarak "Adem" karakterini oynadı. Son olarak, 2021-2022 yılları arasında TRT 1'de yayımlanan Bir Zamanlar Kıbrıs/Kıbrıs: Zafere Doğru dizisinde başrol olarak "Bereli/Ankaralı/Ali İhsan Cenkeri" rolünde performans sergiledi.
