В 1939 г. поступил в ИФЛИ и переехал в Москву. В 1941 г. добровольцем ушёл на фронт, в 1942 был тяжело ранен. После ранения был фронтовым корреспондентом. Первую книгу стихов выпустил в 1944 г. После окончания Второй мировой войны работал корреспондентом в военной газете.
Гудзенко умер от старых ран. Последствия контузии, полученной на фронте, медленно убивали его. По воспоминаниям Евгения Долматовского, последние месяцы жизни поэта — это «новый подвиг, который по праву можно поставить рядом с подвигом Николая Островского, Александра Бойченко, Алексея Маресьева: прикованный к постели поэт, точно знающий о том, что его недуг смертелен, продолжал оставаться романтиком, солдатом и строителем. У его постели собирались друзья, чтобы говорить с ним не о недугах и лекарствах, а о борьбе вьетнамского народа за свою независимость, о строительстве на Волге и Днепре, о новых изобретениях и открытиях, и конечно, о стихах.
В последние месяцы своей жизни Семен Гудзенко, уже не могший писать сам, продиктовал три стихотворения, которые, несомненно войдут в золотой фонд советской поэзии (Семен Гудзенко, Избранное, «Советский писатель», М., 1957 г.). Вдова поэта впоследствии стала женой Константина Симонова.
Книги стихов
• Однополчане (1944)
• Стихи и баллады (1945)
• После марша (1947)
• Битва (1948)
• Закарпатские стихи (1948)
• Поездка в Туву (1949)
• Дальний гарнизон (1950) поэма о буднях солдат на военной службе в Туркмении
• Новые края (1953)
• Армейские записные книжки. Дневники (1962)