Infelizmente, existem muitos sabores da sintaxe de regex, cada um com suas próprias pequenas variações (ou às vezes não tão leves). Supondo que você esteja usando o GNU sed, qualquer uma dessas opções funcionará:
$ echo dir/subdir/subsubdir | sed 's|[^/]\+|..|g'
../../..
$ echo dir/subdir/subsubdir | sed -r 's|[^/]+|..|g'
../../..
Em geral, você desejará verificar a página do manual de qualquer ferramenta que estiver usando para ver qual sabor ela usa.