Sergey Bogdánovich Semak nació el día 27 de febrero de 1976 en el pueblo Sychanskoye, ubicado al lado del Voroshilovgrad (actual Lugansk, Ucrania). Un alumno del fútbol local, a la edad de 16 años Semak incorporó al "Asmaral", y luego al CSKA. Un mes después de su debut en el primer equipo, Semak marcó su primer gol y en 19 años se convirtió en el capitán más joven de la historia del fútbol ruso.
En 2005 Semak aceptó la oferta del PSG y se fue de Moscú. Después de su etapa en París él jugaba en Moskva, donde también se convirtió rápidamente en uno de los líderes, y luego se trasladó al Rubin, donde ganó el primer título de campeón de la historia del club de Kazan.
Al marcar 100 goles en los campeonatos rusos, en 2007 él entró en el Club 100 de los delanteros rusos del periódico "Sport-Express" y del Club de Grigory Fedotov.
En 2008 regresó a la selección nacional donde se convirtió en el capitán del equipo que ganó medallas de bronce en la Eurocopa. Es miembro del Club de Igor Netto (para jugadores que han jugado más de 50 partidos con la selección rusa).
Semak jugaba en el Zenit desde el agosto de 2010 hasta el junio de 2013. En las tres temporadas jugó 72 partidos, marcó 13 goles y dio 7 asistencias.
El junio de 2013 Semak aceptó la oferta de Luciano Spalletti formar parte del cuerpo técnico del Zenit como un asistente del entrenador. El día 11 de marzo de 2014 fue nombrado director técnico interino del Zenit. Bajo su dirección el equipo jugó dos partidos: perdió 0:1 ante el CSKA y luego ganó 2:1 al Borussia Dortmund.
El día 20 de marzo de 2014 Semak se unió al cuerpo técnico de André Villas-Boas. El septiembre de 2015 encabezaba al Zenit en seis partidos del campeonato ruso debido a la suspensión del entrenador portugal. Después de la salida de Villas-Boas Semak siguió trabajando en el cuerpo técnico de Mircea Lucescu.
El agosto de 2014 se incorporó al cuerpo técnico de la selección rusa donde trabajó con Fabio Capello y, tras la marcha del italiano, con Leonid Slutskiy.
El día 30 de diciembre de 2016 fue nombrado el entrenador de la Ufa. La temporada 2017/18 terminó en sexta posición en la tabla, el mejor resultado de la historia del club, que le permitió participar por primera vez en la Liga de Europa de la UEFA.
El día 29 de mayo de 2018 fue nombrado el entrenador del Zenit.
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