Sergio Gómez fue parte de las inferiores del F. C. Barcelona desde 2010, luego de pasar por el CF Trajana, C. F. Badalona y R. C. D.

Inicialmente fue parte del equipo sub-19, para luego ser parte del primer equipo el 1 de julio de 2019.

[5]​ El 12 de agosto de 2019 la Sociedad Deportiva Huesca anunció su incorporación tras llegar a un acuerdo para su cesión durante una temporada.

[9]​ Durante la temporada jugó 49 partidos y fue nombrado mejor jugador del club.

[7]​ Cumplió la mitad de ellas, ya que en julio de 2024 regresó al fútbol español tras ser traspasado a la Real Sociedad.