Posteriormente ingresó en las categorías inferiores del Tenerife Baloncesto, hasta que a la edad de 14 años se marchó al "Centro de Formación Siglo XXI País Vasco".

Debutó con la primera plantilla del Club Baloncesto Estudiantes en la temporada 2003/04, en la que alcanzó el subcampeonato liguero.

Su mejor partido de temporada regular fue contra Denver Nuggets, en donde el jugador anotó 23 puntos y 10 asistencias saliendo como tercer base.

En ella caerían de manera estrepitosa en primera ronda ante el Regal Barça (89-55).

Tras reponerse de su mala actuación en la Supercopa y cuajar una buena primera vuelta en liga, el Real Madrid consigue llegar a la final de la Copa del Rey celebrada en Madrid, en la que caen contra el Barça por 68-60.

Los blancos acaban la temporada entrando en la Final Four de la Euroliga disputada en Barcelona, en la que caería en semifinales ante el Maccabi por 82-63.

La liga comenzó con la disputa de la Supercopa en Bilbao, con idéntico resultado que el año pasado.

En los Playoffs por el título de la liga, Sergio tuvo su mejor momento hasta la fecha con los madridistas.

Con el Real Madrid jugando a su ritmo, se consigue por fin el título de la Supercopa, celebrada este año en Zaragoza, superando en la final al Regal Barça por 84-95[8]​ con un gran Sergio en la dirección.

Justo al contrario llegaba el FC Barcelona Regal que tras una temporada muy floja, no consigue meterse en la Copa como cabeza de serie.

La suerte depara que se encuentren los dos en primera ronda y tras un partido épico, el Real Madrid caería en la segunda prórroga por 108-111.

Con un gran partido de Sergio (12 puntos y 9 asistencias) los blancos se impusieron por 67 a 74.

En esta temporada, el Real Madrid se coronó campeón de la Supercopa disputada en Vitoria.

Comienza la temporada 2014-15 alzando su cuarta Supercopa de España frente al FC Barcelona por 99-78.

El Real Madrid llega por tercer año consecutivo a la Final Four (7.ª ocasión desde que existe este formato) de la Euroliga, que se celebra esta edición en Madrid, al derrotar por 3-1 en cuartos de final al Anadolu Efes.

Los cuatro títulos conquistados durante la temporada 2014-15 supusieron un hito histórico para el Real Madrid, que nunca lo había logrado con anterioridad.

En la temporada 2015-16 volvió a ganar el título de la Liga ACB y la Copa del Rey.

Al año siguiente se colgaría la medalla de plata en el Eurobasket 2007 celebrado en España.

La Selección cayó ante la Francia de Tony Parker en semifinales, teniendo que conformarse con el tercer puesto.