Karier klub
Awal karier
Pada usia baru 15 tahun, Kornilenko sudah berlatih bersama skuad utama Lokomotiv-96 Vitebsk, dan pada usia 16 tahun dia menjalani debut di Liga Utama Belarus. Pada musim berikutnya, penyerang muda berbakat itu diundang bergabung dengan Dinamo Minsk. Setelah menghabiskan musim pertamanya di tim junior, dia berhasil menembus skuad utama pada tahun 2002 dengan catatan 15 pertandingan dan 5 gol. Setahun kemudian, ia menjadi pencetak gol terbanyak liga sekaligus menjuarai Piala Belarus.
Dynamo Kyiv
Setelah menjalani musim 2003 yang sukses, Kornilenko mulai menarik perhatian klub-klub luar negeri. Pada Desember 2003, dia menjalani trial di Stuttgart, tempat kompatriotnya Aliaksandr Hleb bermain saat itu. Namun, manajemen klub Jerman tersebut menunda keputusan transfer hingga Januari tahun berikutnya. Sementara itu, Dynamo Kyiv mengajukan tawaran untuk sang penyerang, dan pada 16 Januari 2004 Kornilenko menandatangani kontrak hingga tahun 2008. Pada paruh kedua musim 2003–04, dia tampil dalam sembilan pertandingan, mencetak dua gol, dan memenangkan gelar Liga Utama Ukraina bersama klub barunya.
Pada musim panas 2004, pelatih kepala Oleksiy Mykhailychenko, sosok yang membawa Kornilenko ke Kyiv, meninggalkan jabatannya. Pelatih baru, József Szabó, lebih memprioritaskan pemain lain sehingga Kornilenko hanya bermain untuk tim kedua sepanjang musim berikutnya. Setelah paruh pertama musim berakhir, Kyiv ingin meminjamkannya ke klub lain. Awalnya Rostov menjadi tujuan yang dipertimbangkan, tetapi setelah Dnipro Dnipropetrovsk menunjukkan minat, Kornilenko akhirnya bermain di sana dengan status pinjaman.
Dnipro Dnipropetrovsk
Pada paruh kedua musim 2004–05, Kornilenko tampil untuk Dnipro Dnipropetrovsk sebagai pemain pinjaman. Produktivitasnya yang tinggi, dengan 7 gol dalam 14 pertandingan, membuat manajemen Dnipro terkesan. Pada jeda musim 2005, Dnipro membeli kontraknya dari Dynamo Kyiv dan mengikat sang penyerang dengan kontrak berdurasi tiga tahun.
Pada musim 2006–07, Kornilenko mencetak 10 gol dalam 26 pertandingan dan menjadi pencetak gol terbanyak ketiga di Liga Utama Ukraina. Namun, pada pertandingan terakhir musim itu, dia mendapat kartu merah dan dijatuhi larangan bermain lima pertandingan karena “mendorong wasit dan menggunakan bahasa kasar.” Setelah absen pada awal musim berikutnya, posisinya di susunan inti tergeser oleh para penyerang Andriy Vorobey dan Sergey Samodin. Saat jeda musim dingin Januari 2008, dia mulai mencari klub baru, tetapi tetap bertahan di Dnipro hingga akhir musim. Pada musim tersebut, Kornilenko hanya tampil dalam sembilan pertandingan tanpa mencetak satu gol pun. Setelah musim berakhir, atas undangan Miroslav Romashchenko, Sergei terbang ke Tom Tomsk untuk menjalani trial. Namun, sementara kemungkinan transfer ke Tom masih belum jelas, Kornilenko kembali ke Dnipro untuk memulai musim baru.
Tom Tomsk
Pada akhir Agustus 2008, Kornilenko menandatangani kontrak berdurasi dua setengah tahun dengan klub Liga Utama Rusia, Tom Tomsk. Pada musim 2009, Kornilenko menjadi pencetak gol terbanyak tim dengan enam gol pada paruh pertama musim. Karena situasi finansial klub yang sulit, termasuk gaji yang menunggak selama berbulan-bulan, pada Juli 2009 Kornilenko mengajukan permohonan pemutusan kontrak kepada Uni Sepak Bola Rusia dan mencapai kesepakatan kontrak dengan Zenit St. Petersburg. Namun kemudian dia menarik kembali tuntutannya,[1] sementara Zenit membayar kompensasi sebesar $2 juta kepada Tomsk.[2]
Zenit Saint Petersburg
Pada musim panas 2009, Kornilenko menandatangani kontrak berdurasi empat setengah tahun bersama Zenit Saint Petersburg. Pada saat yang sama, Pavel Pogrebnyak meninggalkan tim dan Fatih Tekke mengalami cedera, sehingga Kornilenko sementara menjadi penyerang utama tim. Dia memainkan 14 pertandingan untuk klub pada musim 2009 dan langsung mencetak gol dalam laga debutnya bersama tim baru tersebut, tetapi setelah itu gagal mencetak gol lagi.
Di akhir musim, manajemen Zenit memasukkan nama sang penyerang ke dalam daftar transfer. Ada kemungkinan Kornilenko kembali ke Tom Tomsk atau pindah ke klub Inggris, West Ham United, tempat dia sempat menjalani trial. Namun, manajemen West Ham akhirnya memutuskan untuk tidak merekrut Kornilenko.
Masa peminjaman
Pada 9 Maret 2010, Kornilenko dipinjamkan kembali ke Tom untuk musim 2010, meskipun Zenit memiliki hak untuk memanggilnya kembali pada bursa transfer musim panas.
Pada 26 Agustus 2010, diumumkan bahwa Kornilenko akan bergabung dengan Rubin Kazan dengan status pinjaman hingga akhir tahun.
Pada Januari 2011, Kornilenko dipinjamkan ke Blackpool dan menjadi pesepak bola Belarus kedua setelah Aliaksandr Hleb yang pernah bermain di Liga Utama Inggris.[3][4] Dia menjalani debut bersama tim utama pada 22 Februari 2011 melawan Tottenham Hotspur. Dalam pertandingan itu, Kornilenko berperan penting dalam terciptanya gol dengan memberikan umpan backheel kepada James Beattie saat Blackpool menang 3–1.[5] Dalam pertandingan terakhirnya untuk klub, kembali melawan Tottenham, Kornilenko hanya menerima kartu kuning.[6] Di akhir musim, sebagai pemain bebas transfer, dia menolak menandatangani kontrak baru dengan Blackpool setelah klub tersebut terdegradasi dari Liga Utama Inggris.[7]
Krylia Sovetov
Pada 25 Agustus 2011, diumumkan bahwa Kornilenko telah menandatangani kontrak dengan Krylia Sovetov Samara.[8] Pada 22 Agustus 2012, dia memperpanjang kontraknya hingga tahun 2016.[9]
Pada 13 Januari 2019, Kornilenko kembali memperpanjang kontraknya bersama klub untuk satu musim tambahan.[10]
Pada 10 Juli 2019, diumumkan bahwa Kornilenko mengakhiri karier bermainnya dan akan menjadi asisten pelatih tim utama. Dia bergabung dalam staf kepelatihan Miodrag Božović. Sebelum pertandingan melawan CSKA Moskow pada 14 Juli 2019, Kornilenko berpamitan kepada para pendukung sebagai pemain. Dia melakukan tendangan pertama pertandingan dan menyapa penonton dari tengah lapangan. Setelah itu, dia menuju tribun suporter dan ikut mendukung Krylia Sovetov bersama para fans.[11]
Pada 18 Februari 2021, diumumkan bahwa Kornilenko akan didaftarkan kembali untuk bermain bersama Krylia Sovetov di Liga Nasional Rusia demi menjalani pertandingan perpisahannya di Samara Arena.[12] Pada 8 Mei 2021, dia masuk sebagai pemain pengganti pada menit ke-82 dalam laga melawan Krasnodar-2 dan berhasil mencetak gol pada menit ke-84. Sebelum pertandingan tersebut, dia sudah tidak bermain secara profesional selama dua tahun.[13]
Karier internasional
Kornilenko merupakan pemain reguler untuk tim nasional negaranya, Belarus. Dia mencatat penampilan pertamanya untuk tim nasional pada tahun 2004. Pada 8 September 2015, Kornilenko dipercaya menjadi kapten tim menggantikan Alyaksandr Martynovich yang terkena skorsing, dalam kemenangan 2–0 atas Luksemburg pada pertandingan Kualifikasi Kejuaraan Eropa UEFA 2016.[14]
Pada musim panas 2012, Kornilenko terpilih sebagai salah satu pemain senior untuk mewakili Belarus di Olimpiade Musim Panas 2012 di London dalam cabang sepak bola putra.[15]
Hingga saat ini, Kornilenko tercatat sebagai pencetak gol terbanyak kedua untuk negaranya dengan catatan tujuh belas gol.[16]