В действующей армии в период Великой Отечественной войны Владимир Сергеевич Серегин с октябре 1943 г. К февралю 1945 г. старший летчик штурмового авиационного полка лейтенант В. С. Серегин совершил 140 боевых вылетов на штурм вражеских войск, разведку и фотографирование важных объектов противника.

Звание Героя Советского Союза В. С. Серегину присвоено в июне 1945 г. После войны продолжал службу в ВВС.

Закончив ВВИА, перешел на летно-испытательную работу. Командир учебной авиационной части Центра подготовки космонавтов полковник В. С. Серегин погиб 27 марта 1968 г. при выполнении тренировочного полета на самолете с полковником Ю. А. Гагариным.

Награжден орденом Ленина, 2 орденами Красного Знамени, орденом Отечественной войны 1 степени, 4 орденами Красной Звезды, медалями.