"Nascido em 1939, na cidade de Santos, no litoral de São Paulo, Sérgio formou-se no curso de artes cênicas da Escola de Arte Dramática da Universidade de São Paulo (EAD). Fez sua estreia no teatro na peça Antígone América escrita por Carlos Henrique Escobar, produzida por Ruth Escobar e dirigida por Antônio Abujamra.
Após a peça no ano de 1963, passou a integrar o grupo de teatro Decisão, juntamente com nomes como Abumjara, Glauce Rocha e Plínio Marcos. Pelo grupo participou da peça O Balcão de Jean Genet o que lhe garantiu o Prêmio Governador do Estado de São Paulo, na categoria 'melhor ator coadjuvante'.
Na década de 1970, juntamente com seu irmão Cláudio Mamberti participou de inúmeras peças de teatro na capital paulista trabalhando com importantes nomes da dramaturgia brasileira como Beatriz Segall, Regina Duarte e Paulo José.
Nos anos de 1980, interpretou Galeno Sampaio na novela Brilhante da Rede Globo. Em 1984, interpretou Rei Claúdio na peça Hamlet, do inglês William Shakespeare organizado por Marco Aurélio. No mesmo ano viveu Argan na peça Tartufo, de Molière dividindo a peça com Paulo Autran, sob a direção de José Possi Neto. Em 1988, viveu um de seus personagens mais marcantes Eugênio, mordomo homossexual de Celina (Nathália Timberg), no folhetim Vale Tudo de Gilberto Braga.
Ainda na década de 1980, foi um dos fundadores do Partido dos Trabalhadores (PT), de quem participou efetivamente do processo.
Na década de 1990, viveu um de seus personagens mais marcantes: Dr. Victor, no programa infanto-juvenil Castelo Rá-Tim-Bum, da TV Cultura.
Após a eleição de Luiz Inácio Lula da Silva em 2002, Sérgio participou da parte cultural do governo, ocupando cargos e participando de conselhos.
Em 2013, viveu o vilão Dionísio na novela Flor do Caribe. Em 2016, fez sua estreia nos serviços de streaming na série 3% produzida pela Netflix.
No ano de 2017, foi homenageado na Assembleia Legislativa de São Paulo (ALESP) no dia do ator. Em 2018, venceu o prêmio Grande Prêmio da Crítica APCA.
Em 2019, ganhou destaque na peça 'O ovo de ouro' que conta história de judeus que eram obrigados a matar outros judeus na Alemanha Nazista."
