Алина Сергеева родилась 10 февраля 1983 года в Челябинске. Творческие способности проявлялись в Алине с раннего детства. Она занималась танцами и пением, играла на музыкальных инструментах и мечтала стать актрисой. Поэтому в семь лет родители отдали ее в школу с театральным уклоном. Однако из-за тяжелого характера у Алины вскоре возникли конфликты с учителями, и родителям пришлось перевести дочь в физико-математический класс. Несмотря на отсутствие склонностей к точным наукам, Алине удавалось справляться с программой, но мысли об актерской карьере она не оставила. В последние годы школы она вернулась в театральный класс и получила аттестат с профильным уклоном, который помог ей поступить в РАТИ, в класс Геннадия Хазанова.
После окончания учебы в 2004 году юная актриса играла на сценах разных московских театров, заслужив признание в театральных кругах.
Кинодебют Алины состоялся в картине-сказке «Легенда о Кащее, или В поисках тридесятого царства». Ее появление в фильме было эпизодическим и осталось незамеченным. Зато вскоре молодая актриса получила главную роль в ленте «Слушая тишину», после которой Сергеева проснулась знаменитой. Эта киноработа принесла юному дарованию множество профессиональных наград.
С тех пор Алина приняла участие в ряде полнометражных фильмов и телесериалов и по праву стала одной из самых перспективных актрис российского кинематографа. Во время съемок одного из телепроектов она встретила своего будущего супруга Владимира Янощука. Детей у пары пока нет.