Sergio Perez iniciou a sua carreira nos karts, mas cedo se transferiu para a Formula BMW ADAC, em 2005, conseguindo subir ao pódio uma vez durante a época. Perez manteve-se na competição por mais uma época, conseguindo superar-se a si próprio e conquistando o 6º lugar no Campeonato. Para além disso, Perez ainda teve oportunidade de participar em duas corridas da A1GP em representação do México.
Em 2007, Perez começou a subir mais alto na sua carreira, ao vencer o título da Formula 3 Britânica. Na época seguinte, Perez não teve sucesso total em nenhuma das competições em que participou, embora tenha conseguido o 7º lugar na GP2 Asiática após duas vitórias, três pódios e uma volta mais rápida e o 4º lugar no Campeonato Britânico de F3 com quatro vitórias, sete pódios e uma volta mais rápida. Em 2009, Perez sofreu um declínio na sua forma, conquistando um baixo 15º lugar na GP2 Asiática e um mais apetecível 12º lugar na GP2.
Mas finalmente, em 2010, Perez arrebatou de forma incrível o título da GP2 depois de conseguir cinco vitórias, sete pódios e seis voltas mais rápidas. Dadas as suas qualidades aí demonstradas, Perez entrou em testes pela equipa da Sauber, acabando por conseguir sentar-se ao volante na época de 2011, sendo esse o seu bilhete de entrada para o mundo da F1.
Ao lado da incrível tenacidade de Kamui Kobayashi, seu colega de equipa, resta saber se o piloto mexicano mostrará este ano como se conduz um carro com motor Ferrari.