Serguéi Márkov nació en la Gobernación de San Petersburgo.

Entre 1911 y 1914 estudió en la Academia Militar del Estado Mayor Nikoláievskaya de San Petersburgo.

Durante la Primera Guerra Mundial, Márkov luchó bajo el mando del General Antón Denikin y fue condecorado con la Orden de San Jorge por valentía.

Tras la Revolución de Febrero de 1917, Markov fue primero promovido a comandante del frente suroccidental, pero después fue destituido de su puesto y arrestado por su apoyo al General Lavr Kornílov durante el golpe de Estado de Kornílov.

El Ejército de Voluntarios nombró un regimiento en su honor.