Em sua chegada no Kashima Antlers, Serginho foi recebido por Zico, diretor técnico do clube japonês, que o havia recomendado. Em poucos meses, o jogador se tornou ídolo da torcida, sendo decisivo em quase todos os confrontos do mata-mata da Liga dos Campeões da AFC de 2018, incluindo a final, e garantindo o Kashima Antlers na Copa do Mundo de Clubes da FIFA do mesmo ano. No primeiro jogo do Kashima Antlers no campeonato, contra o Chivas Guadalajara, do México, pelas quartas-de-final, Serginho foi um dos destaques na vitória de virada do clube japonês por 3 a 2, participando da jogada do gol de empate e marcando, de pênalti, o gol da virada. Na semifinal, o Kashima Antlers acabou sendo eliminado pelo Real Madrid, da Espanha, por 3 a 1. Na disputa de terceiro lugar, o clube japonês foi derrotado pelo River Plate, da Argentina, em uma goleada de 4 a 0, terminando em quarto lugar na competição.