セルジオ・ペレス
メキシコ国内（少年期）
1997年よりカートを始め、メキシコ国内の様々なカテゴリのカートレースに参戦した。2003年には国内最高峰である125ccカート選手権で3位の成績を収めた。兄弟揃ってカルロス・スリムがCEOを務めるテルメックスグループから支援を受け、その後のレースキャリアにおいて深い関係を築いた。
2004年よりテルメックスがレーシングチームを置くカテゴリの1つであるSkip Barber National Championshipから出走し、シリーズ11位となった。
渡欧後のレース
2005年にベルリンへ渡り、ドイツフォーミュラ・BMWに参戦。ケケ・ロズベルグが構えるチーム・ロズベルグにてシリーズ14位。2006年はADACベルリン・ブランデンブルクチームに移籍しシリーズ6位の戦績で終えた。
2006年から2007年のA1グランプリで2戦のみA1チーム・メキシコからスポット参戦したもののノーポイントに終わった。2007年よりイギリスF3ナショナルクラスに参戦し、21戦中14回のポールポジションと14勝を記録し圧勝でチャンピオンを獲得した。翌2008年はイギリスF3メジャークラスへと昇格し、優勝4回を記録してシリーズ4位となった。
GP2
その後、2008年から2009年のGP2アジアシリーズに参戦。GP2シリーズでは強豪として数えられていたカンポス・レーシングから出走し、優勝2回を獲得し、シリーズ7位となった。2009年のGP2シリーズではアーデン・インターナショナルに移籍しシリーズ12位。
2009年から2010年のGP2アジアシリーズにはバルワ・アダックス・チームから参戦したが、5ポイントのみの獲得に終わった。しかし、2010年のGP2シリーズではパストール・マルドナドとチャンピオン争いを繰り広げ、モナコの第1レースで優勝を果たすなど5勝を収めたが、マルドナドに16ポイント引き離されシリーズ2位に終わった。
2011年
2010年10月4日、F1チームのザウバーはセルジオ・ペレスを2011年の正ドライバーとして起用した事を発表した。又、このリリースと同時にペレスのレースキャリアで深い関わりのあるメキシコの大手通信企業テルメックスが2011年よりザウバーのスポンサーを行うことを発表した。また、フェラーリ・ドライバー・アカデミー(FDA)に加入することになった。
迎えた開幕戦オーストラリアGPでは、予選は13番手に終わるものの、決勝では他のドライバーが2ストップあるいは3ストップ作戦の中、唯一1ストップで完走。見事7位に入賞し周囲を驚かせるが、マシンのリアウィングの車両規定違反が発覚。チームメイトで8位に入賞した小林可夢偉と共に失格処分となってしまった。
第5戦スペインGPでは初入賞となる9位で予選においても決勝でも小林よりも良い順位で完走を果たした。
第6戦モナコGPでは木曜フリー走行から好タイムを叩き出し、予選でも自身初となるQ3進出を決めた。しかし、トンネルを抜けた後のヌーベルシケインの手前の路面バンプを拾ってしまい、これによってバランスを著しく崩してウォールに激突。そのまま時速260km/hを保ったままスライドした状態で、ヌーベルシケインにあるスポンジバリアに側面から激突する。予選は赤旗中断となり、ペレスの容態も心配されたが脳震盪と脚に捻挫を負ったのみの軽症で済んだが、40G以上の強い衝撃と脳震盪を受けた事で欠場となった。第7戦カナダGPには出場する予定となっていたが、金曜フリー走行1を終えた時点で体調不良を訴え、金曜フリー走行2以降のセッションを欠場した。結局この年は、予選ではチームメイトの小林を圧倒したものの、決勝ではミスも多く、ポイントでは小林の30ポイントに対して14ポイントにとどまった。
2012年
2012年も継続してザウバーより参戦。開幕戦では再び1ストップ戦略を遂行するも、最終ラップの他マシンとの接触があり8位。次の第2戦のマレーシアGPでは、予選10位に入り、決勝は9番グリッドスタート。スタート前から降り続いていた雨が激しくなると読んでいち早くウェットタイヤに交換すると激しい雨による赤旗中断までに3位へ。中盤で2位を走行、前を走るフェルナンド・アロンソに約5秒差からファステストラップを連発し1秒差まで近づくも、ドライタイヤ交換のピットストップのタイミングで5秒差に開く。しかし、長持ちするハードタイヤを装着したペレスは消耗が激しいミディアムタイヤを装着したアロンソを0.5秒差まで追い詰める。あわや優勝かと思われたがコーナーでふくらみ、またも差は5秒差になる。結局2年目にして2位フィニッシュとなり、初めてのF1の表彰台に立った。ゴール後、チームとしてもF1に参戦して以降の最高成績にペーター・ザウバーが涙を流した場面が国際映像に映し出された。第6戦のモナコGPでは、予選時にクラッシュし、予選23位であったが、決勝では自身初めてのファステストラップを記録した。
第7戦カナダGPでは予選15番手からプライム側のタイヤでスタートして1ストップ作戦を見事に決め、3位表彰台を獲得した。第13戦イタリアGPでは同エンジンのフェラーリ勢を追い抜きシーズン2度目の2位。ここまで3度の表彰台の活躍が評価され、第15戦日本GPの直前に来季マクラーレンへの移籍が発表された。一方で移籍が確定してからのレースではいずれも精彩を欠き3度のリタイアを含め、1度もポイントを獲得できずに終わっている。元々、フェラーリ・ドライバー・アカデミーに所属しフェラーリとは近しい関係だと考えられ、フェラーリドライバーのうわさも流れたが、マクラーレンへの移籍に伴い、アカデミーから離脱し、フェラーリとの関係は絶つことになった。当時はフェラーリ側がペレスには荷が重いと判断しチームへの起用を見送ったという見方をされていた。だが、2019年に彼の口から真相が明らかとなった（エピソード参照）。
シーズンを通して浮き沈みが激しかったものの、昨年とは異なり小林を速さで凌駕し、選手権のドライバーズランキングを10位でシーズンを終えた。
2013年
この時期のトップチームの一角だったマクラーレンに移籍するも、30年ぶりに表彰台に上がらなかったマシンの戦闘力不足によりシーズンを通して苦しんだ。ペレス自身も「できることならザウバーに戻りたい。その方が活躍できた」とコメントする始末であった。
第4戦バーレーンGPでは、チームメイトのジェンソン・バトンを上回ったものの、彼をオーバーテイクする際に追突する失態を見せてしまう。これ以外にもバトンを抜きにかかり、それを非難するバトンの無線が国際中継に流れた事もあり、チームの彼への心象が悪くなっていった。他にもイギリスGPと韓国GPでタイヤバーストが発生する不運もあった。 
最終的に、予選では3年連続でチームメイトを上回り、完走扱いはあるもののバトンと共に全戦完走を果たしたが最高位はインドグランプリの5位に留まりポイントは大きく敗北。ペレスは前年以下の48ポイントに終わった。また、マクラーレンは育成ドライバーのケビン・マグヌッセンと契約。ペレスは1年限りでマクラーレンを追い出される形になった。
2014年
2014年はフォースインディアより参戦。チームメイトはニコ・ヒュルケンベルグ。
第3戦バーレーンGPでは、2年ぶりとなる3位表彰台を獲得した。
第7戦カナダGPでも他車と異なる戦略で表彰台圏内を走行。しかし徐々にタイヤが厳しくなりオーバーテイクされていく形となる。そして最終周にペレスを抜いて行ったベッテルに続こうとしたマッサと1コーナーで接触し両車は大破しリタイアとなった。この事故でペレスは次戦5グリッド降格のペナルティを課せられた。しかし次戦のオーストリアGPはグリッド降格ペナルティがありながらも6位で入賞した。その後はマシンのパフォーマンスが下降していく中でも入賞を重ねたが、チームメイトのヒュルケンベルグに対してポイントで大きく遅れをとり、ランキング10位でシーズンを終えた。
2015年
引き続きフォースインディアから参戦。
新車開発が遅れ、昨年マシンとほとんど変わらない状態でシーズンに臨む苦しい幕開けとなった。序盤は棚ぼたで入賞出来るかどうかというような状況だったが、オーストリアGP(他メルセデスPU勢はカナダGPから導入)からの新PU導入や、イギリスGPでの大型アップデートの甲斐もあって上位を争うようになった。ロシアGPではセーフティカー導入のタイミングでピットインし、最終ラップで前にいたボッタスとキミ・ライコネンが接触し、3位表彰台を獲得した。その後も、アメリカGPで5位入賞。アブダビGPでは自己ベストタイの4番グリッド獲得から、5位入賞と後半戦は目覚ましい結果を残した。
昨年のような荒いドライビングから一転して、リタイアはハンガリーGPの1回のみに留め安定した走りが目立った。ランキング9位で終え、ヒュルケンベルグを上回った。
2016年
堅実で力強いアピールが功を奏し、モナコGPでは3位表彰台を獲得。さらにヨーロッパGPでも予選2位となりペナルティで7番手スタートなるが、決勝では順位を上げファイナルラップでフェラーリのライコネンをオーバーテイクして3位を獲得。前年よりもさらに進歩したドライビングを示している。ブラジルGPではマックス・フェルスタッペンに抜かれるまで3位を走行しており最終的に4位入賞。ドイツGP以降は全戦で入賞しており、この年のトップ3チーム（メルセデス・フェラーリ・レッドブル）を除いたチームのドライバーでは唯一、100ポイント以上を獲得しランキング7位となった。またこの年、自身2度目となる全戦完走を達成している（ただしオーストリアGPは完走扱い）。F1での複数回年間全レース完走を達成した最初のドライバーとなった。
中盤には2017年にフェラーリへ移籍するという噂も囁かれたが、最終的にライコネンのフェラーリ残留が決定となり実現とはならなかった。その後もウィリアムズやルノーへの移籍も囁かれたが、マレーシアGP後に2017年もフォースインディアに残留することが発表された。
2017年
チームメイトのヒュルケンベルグはルノーへの移籍を発表、エステバン・オコンがマノーGPから移籍。バーレーンGPでは予選17番手スタートから7位に入賞を果たし、スペインGPではシーズン最高位となる4位入賞を飾るなど開幕戦から入賞を続け昨年以上に好調な出だしを見せた。
カナダGP終了時点では37戦連続完走を果たしニック・ハイドフェルドの持つ連続完走記録まであと4とせまっていたが、優勝の可能性もあったアゼルバイジャンGPでは、オコンとの同士討ちが原因でリタイアを喫し連続完走記録が途切れた。さらにベルギーGPでも再び同士討ちでリタイア（17位完走扱い）となり、チームが「今後はチームオーダーでコントロールする」と発言する事態となった。

最終的に表彰台はなかったが、この年もトップ3チームのドライバー6名に次ぐランキング7位で、この6人を除いたドライバーではただ1人、100ポイントを獲得。前年よりも1ポイント減っているがレース自体も1戦減っているため成績自体はわずかながらに向上したといえるシーズンとなった。
2018年
今シーズンは中団グループが混戦状態であったためポイントの奪い合いとなったこともあるが、シーズン前半はチームの資金難やその影響を受けた新車の性能低下を受け、安定して入賞を重ねた前年に比べると苦戦。他にもチームメイトのオコンとの実力の差が縮まったこともあり、予選成績では敗北。完走順位も複数回負けたこともあったが、クラッシュが相次ぎ波乱のレースとなったアゼルバイジャンGPでは2年振りの3位表彰台を獲得するなど、ここ一発の勝負や決勝に強い側面を見せ、入賞数や獲得ポイントでは彼を上回る結果となった。
ベルギーGPの前にチームの問題が解決する道筋がついたことにより、同GPの予選の走り込みから快調で、決勝ではオコンを従えてダブル入賞を果たすなど、決勝に強いことを改めて印象づけた。チーム名とオーナー変更にともなう訴訟問題を抱えつつも、ここから調子を取り戻し、アメリカGPにて来季の残留が発表され、最終的にはドライバーズランキング8位となった。
総獲得ポイント数こそ前年の約3割減となったが、持ち味の完走率の高さは健在で、21戦中19戦で完走を果たし表彰台1回を含む入賞12回を記録。ドライバーズランキングの8位は、前年より1つ下げたものの、中団グループの実質的最上位である7位の可能性を最終戦まで残した上での結果であった。またアゼルバイジャンGPでの3位表彰台は、この年のトップ3チーム以外のドライバーが上がった唯一の表彰台であった。
2019年
破産したフォース・インディアが買収され、チーム名を変更したレーシング・ポイントと1年契約。チームメイトはランス・ストロール。前年の破産に伴うゴタゴタの影響で、以前は中団勢から一歩抜けていたクルマの性能からは落ち込んだ上に、事実上ストロールをエースとして扱うように見られる体制ながらも、ストロールを予選・決勝とも圧倒し格の違いを見せた。ベルギーGP開催中に改めてレーシングポイントと3年間の長期契約を結んだ事を発表した。