Formado pela Escola Livre de Teatro, de Santo André (SP), e pela Fundação das Artes de São Caetano do Sul (SP), Sergio estreou no teatro em 1998, atuando em O Beijo no Asfalto, de Nelson Rodrigues, com o Núcleo de direção da ELT, com coordenação de Antônio Araújo. Depois fez" Ópera Punk", "Existe Alguém Mais Punk Que Eu?", "Crime e Castigo" e "Apocalipse 1,11", em 2004, quando paralelamente estreou na TV participando da telenovela da Rede Globo "Da Cor do Pecado".
Em janeiro de 2013, Sérgio foi aprovado no teste para um dos principais papéis no remake da novela Saramandaia, o de João Gibão, que o levou à fama nacional.
Também é cantor e compositor, além de tocar vários instrumentos. Desde 2002 é vocalista e guitarrista da banda de punk rock "Tio Chê".
É casado com a também atriz Bianca Bin.