Erste internationale Erfahrungen sammelte Sergio López im Jahr 2015, als er bei den Jugendweltmeisterschaften in Cali im 100-Meter-Lauf mit 11,14 s in der ersten Runde ausschied. Im Jahr darauf klassierte er sich bei den erstmals ausgetragenen Jugendeuropameisterschaften in Tiflis mit 10,84 s auf dem achten Platz und gewann mit der spanischen Sprintstaffel (1000 Meter) in 1:52,62 min die Silbermedaille. 2017 wurde er dann bei den U20-Europameisterschaften in Grosseto in 10,95 s Fünfter über 100 Meter und gewann mit der 4-mal-100-Meter-Staffel in 39,59 s die Bronzemedaille. Im Jahr darauf schied er bei den U20-Weltmeisterschaften in Tampere mit 10,53 s im Halbfinale aus und erreichte mit der Staffel in 39,86 s Rang sechs. 2019 gelangte er bei den Halleneuropameisterschaften in Glasgow im 60-Meter-Lauf bis ins Halbfinale und schied dort mit 6,71 s aus. Zwei Jahre später scheiterte er dann bei den Halleneuropameisterschaften in Toruń mit 6,86 s im Vorlauf. Anfang Mai verpasste er dann bei den World Athletics Relays im polnischen Chorzów mit 39,30 s den Finaleinzug in der 4-mal-100-Meter-Staffel.