Родилась 18 июня 1923 года в деревне Елюккасы Цивильского уезда Чувашской автономной области (ныне – Цивильского района Чувашской Республики). Чувашка.
С 15 лет начала работать свинаркой на ферме колхоза «Красный флот». В 1939 году перешла трудиться в Чувашскую государственную сельскохозяйственную опытную станцию Цивильского района Чувашской АССР (ныне – Чувашской Республики). Трудилась свинаркой, затем дояркой, а с 1943 по 1982 год – телятницей.
За время своей работы добилась хорошего развития и высоких привесов животных. В 1964-1967 годах среднесуточные привесы закрепленных за нею телят составили 700-750 граммов. К 18-месячному возрасту телки достигали в живом весе 350-360 килограммов. Они своевременно осеменялись и шли на комплектование племенного, высокоудойного стада. Отдельные коровы имели рекордные показатели по продуктивности – годовые удои их составляли 5700-6300 килограммов с жирностью молока 4,2-4,4 процента. Охотно передавала свой богатый опыт животноводам республики, особенно молодежи.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 22 марта 1966 года за достигнутые успехи в развитии животноводства, увеличении производства и заготовок мяса и молока Лукиной Серафиме Фадеевне присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и золотой медали «Серп и Молот».
За большие заслуги в развитии сельского хозяйства республики 26 октября 1967 года она была занесена в Почетную Книгу Трудовой Славы и Героизма Чувашской АССР. Являлась участницей ВДНХ СССР 1957, 1967, 1969, 1977 годов, где удостаивалась медалей выставки. Ей дважды присваивалось звание «Лучшая телятница республики».
С 1982 года – на пенсии.
Жила в городе Канаш. Умерла 14 февраля 2009 года.
Почётный гражданин Цивильского района.
Избиралась депутатом сельского совета, членом областного Совета профсоюзов и обкома профсоюзов работников сельского хозяйства.
Награждена орденами Ленина (22.03.1966), «Материнская Слава» 3-й степени, медалями, в том числе Материнства 1-й и 2-й степеней, «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».