В поселке Новосергеевка люди стали селиться на рубеже Х1Х–ХХ веков (по свидетельствам местных жителей).
Первое упоминание в литературных источниках появилось в 20-е годы прошлого века. Это пособие по краеведению П.Еременко «Новозыбковский уезд» (Новозыбков 1925г.) В этом пособии приводятся данные за 1923 год.
Поселок Новосергеевка входил тогда в Климовскую волость Новозыбковского уезда. В нем проживало в 35 дворах 204 жителя. Семьи по тем временам были не очень большие (по 5-6 человек). На 35 дворов приходилось 61 корова и 43 лошади, т.е. каждая семья имела 1-2 коровы и обязательно лошадь. В конце 20-х годов в Новосергеевке был создан колхоз. Более сведений о довоенной истории п.Новосергеевка, к сожалению, обнаружить не удалось.
В годы Великой Отечественной войны п.Новосергеевка был известен во всем районе, так как в лесах, окружавших поселок действовало партизанское соединениие Героя Советского Союза Н.Н.Попудренко.
С первых дней оккупации на территории Климовского района стали образовываться партизанские отряды. Командир украинских партизан А.Ф.Федоров прослышал, что за рекой Снов действует партизанский отряд Климовского района. На переговоры с ним Федоров послал группу своих партизан. Они передали слова Федорова: «Врага надо бить крепким кулаком, а поодиночке нас перебьют». С тех пор наш партизанский отряд имени Кирова и стал боевой единицей украинского партизанского соединения. Жители лесных поселков, в том числе и Новосергеевки оказывали всяческую помощь партизанским отрядам в борьбе с фашистами. Жители Новосергеевки целыми ночами, как на боевом посту выстаивали у котлов, готовя партизанам пищу, выпекая в печах хлеб. Они также ухаживали за ранеными и больными партизанами. Новосергеевка пополняла своими жителями и ряды партизан. В то время в поселке было 50 дворов, из них в партизаны ушли 80 человек. В Новосергеевке фашисты считали партизанами всех, кто был старше 9 лет.
К концу лета 1943 года территория Климовского района стала прифронтовой полосой. Усилились и удары партизанских отрядов по немецким соединениям, которые подтягивались к фронту. Фашистам удалось блокировать народных мстителей в новосергеевских лесах. Против партизан были брошены регулярные войска, были даже мадьярская дивизия, авиация, артиллерия. У партизан было только стрелковое оружие, патронов не хватало. Силы были явно неравны. Кровавая битва продолжалась несколько дней и ночей. И только 6 июля партизаны прорвали блокаду, тем самым оттянув на себя немалые силы противника, которые так были нужны немецкому командованию на Курской дуге. Во время прорыва блокады 6 июля 1943 года погиб командир соединения Н.Н Попудренко. На месте его гибели впоследствии был установлен обелиск.
Разъяренные каратели стали вымещать злобу на местных жителях. Поселок Новосергеевка был сожжен дотла. 49 жителей поселка погибли от рук палачей — они были сожжены. Фашисты не щадили ни женщин, ни детей, ни стариков. Соседние с Новосергеевкой деревни Парасочки и Важица были сожжены, а жители их уничтожены за связь с партизанами.
Сегодня перед глазами нового поколения, как символ героизма стоит в Новосергеевке уникальный мемориальный комплекс в честь погибших односельчан. Сюда в 70-е годы ХХ столетия были перенесены останки жителей окрестных селений, замученных фашистами, партизан и воинов-освободителей. На гранитных плитах выбиты их имена.
Велика заслуга в возведении этого комплекса директора совхоза «Климовский» И.Н.Щурика (Новосергеевка входила в состав совхоза). Иван Николаевич Щурик в годы войны был партизаном в отряде имени Ворошилова, награжден орденом Отечественной войны, многими медалями.