Serge Avedikian est né à Erevan en Arménie Soviétique en 1955. Il débarque en France à l’âge de quinze ans, parlant à peine le Français.
Au collège, ce passionné de football s'éprend du théâtre. Entre 1972 et 1976, l’apprentissage au conservatoire de Meudon pendant trois ans l'invite à poursuivre au conservatoire de Paris en tant qu’auditeur libre.
En 1976, il crée la compagnie Théâtre de la Fenêtre.
Il débute au cinéma en Christian Ranucci du Pull-over rouge de Michel Drach (1979) et en paysan troublé par un soldat allemand de Nous étions un seul homme de Philippe Vallois (1979).
C'est ensuite la télévision qui lui fait la part belle (Toutes griffes dehors de Michel Boisrond, 1982, L’été de tous les chagrins de Serge Moati, 1989). Mais il mêle aussi les films de premier plan (L'orchestre rouge de Jacques Rouffio, 1989) et les œuvres engagées (L'aube de Miklos Jancso, 1985).
Il soutient des films singuliers (Halteroflic de Vallois, 1983, La diagonale du fou de Richard Dembo, 1984, Le trésor des îles chiennes de F.J Ossang, 1990, Les semeurs de peste de Christian Merlhiot, 1995).
Serge Avédikian reste un visage clé des œuvres travaillant la mémoire arménienne avec Mayrig d'Henri Verneuil (1991), Aram de Robert Kechichian (2002), Le voyage en Arménie (2006), L'armée du crime (2009) et Une histoire de fou (2015) de Robert Guédiguian.
Il traverse les genres, les époques, les pays et les origines pour Le cahier volé de Christine Lipinska (1993), Labyrinthe de Mikael Dovlatyan (1995), Vive la mariée... de Hiner Saleem (1997), Disparus de Gilles Bourdos (1998), Paris, mon petit corps... de Françoise Prenant (2000), Agents secrets de Frédéric Schoendoerffer (2004), Viva Laldjérie de Nadir Moknèche (2004) et Poulet aux prunes de Marjane Satrapi & Vincent Paronnaud (2011).
Invité de nombreuses séries télévisées (Toutes griffes dehors, La Crim', 2002, Quai n°1, 2005, Louis Page, 2006), il joue aussi au théâtre : Botho Strauss, Genêt, Marivaux, Claudel, Dan Franck, Tennessee Williams et Corneille, sous la direction de Patrice Chéreau, Jacques Lassalle, Claude Regy et d’autres.
En tant que réalisateur, il propose une œuvre dense, composée de documentaires de créations, des courts métrages de fiction et de peintures animées (Bonjour Monsieur, 1992, Mission accomplie, 1994, M'sieurs dames, 1997), poétiques (J’ai bien connu le soleil, 1991, Le cinquième rêve, 1995, Terra Emota, 1999, Lux Aeterna, 1999) et animés (Ligne de vie, 2003, Un beau matin, 2005).
En 2007, il présente Nous avons bu la même eau. Le retour au village de son grand-père, en Turquie d’aujourd’hui, entre passé et avenir. Il s'agit de son premier long métrage sorti en salle.
En 2010, il obtient la Palme d’Or du court-métrage à Cannes, pour son film d’animation Chienne d'histoire.
En 2014, il réalise et interprète le rôle titre du film Le scandale Paradjanov, sur la vie et l’œuvre du cinéaste Sergeï Paradjanov, co produit par l’Ukraine, la France, l’Arménie et le Géorgie.
Il réalise en 2016 ensuite Celui qu'on attendait, une comédie tendre et baroque, avec Patrick Chesnais dans le rôle principal.
Serge Avedikian prépare actuellement la réalisation d’un long-métrage de fiction, Dernier round à Istanbul.
On le retrouve sur KuB comme conseillé auprès des réalisateurs de L'ARBRE, ACTIONS OUEST et ALRT.