Серхио Перес се ражда на 26 януари 1990 г. по изричното желание на баща си Антонио. За края на януари 1990 г. Тони, както е известен татко му, има план да придружи пилота Томас Лопес Роха, на когото е мениджър, на 24 часа на Дайтона. По същото време обаче е терминът на съпругата му Марилу. След цяла година подготовка Тони Перес категорично отказва да променя своите планове и убеждава лекарите да направят цезарово сечение седмица по-рано. Така на 26 януари на бял свят идва Серхио Перес Мендоса – третото дете на семейството след Антонио младши и Паола. Таткото подтиква и двете момчета да започнат да се състезават на картинг, където се запознават с Карлос Слим Домит – син на един от най-богатите хора в света. С неговата помощ и менторство Перес син стига до Формула 1.
Подобно на други пилоти Перес решава, че най-добрият му шанс да осъществи мечтата си да кара в Гран при е да се състезава в Европа. Той пристига на Стария континент на 14-годишна възраст и се справя сам. Кара във Формула BMW ADAC, A1 Гран при, британската Формула 3, GP2 (включително азиатските серии.
От 2011 г. е пилот във Формула 1. Първо кара в Заубер (2011 и 2012 г.), след това един сезон е в Макларън. За 2014 г. отива във Форс Индия и остава в тима от Силвърстоун до края на 2020 г. (включително при превръщането му в Рейсинг Пойнт). Остава без титулярно място, след като екипът предпочита да привлече Себастиан Фетел. Тогава обаче идва и вероятно най-големият му шанс – в пика на кариерата си е привлечен в голям отбор, в случая Ред Бул.
Перес има една победа в кариерата си във Формула 1 – в Гран при на Сахир в Бахрейн през 2020 г.