Сергей Черненко связал свою карьеру с ПУМБ. Начав работу в Банке в 1997 году в должности специалиста Центрального управления оценки рисков, в 2005 году он стал начальником Центрального управления рисков и входил в состав Правления ПУМБ. В феврале 2006 года Сергей Черненко был приглашен на позицию члена Наблюдательного Совета ПУМБ, которую занимал по март 2008 года. С сентября 2008 года – заместитель председателя правления ПУМБ. В апреле 2011 года Сергей Черненко назначен первым заместителем председателя правления, а в феврале 2012 года также занял должность финансового директора (CFO) ПУМБ.

В октябре 2012 Наблюдательный Совет ПУМБ назначил Сергея Черненко председателем Правления Банка.