Depois de completar 16 anos, Sérgio estava apto a competir no campeonato nacional F3 (Classe A) no Brasil e fez sua estreia na quarta rodada no Autódromo de Interlagos. Apesar de não conseguir igualar o companheiro Pedro Piquet, terminou o ano em sétimo.
Ele também fez a sua estreia no Europeu de Fórmula 3 na segunda rodada disputada em Ímola, dirigindo para EuroInternational. Conduzindo como piloto convidado e inelegível para pontos de campeonato, Sérgio terminou em 14º, 20º e 21º, respectivamente, nas três corridas do fim de semana.
2015
Depois de uma aparição única no ano anterior, Sérgio fez sua estreia em tempo integral para a temporada de 2015 do campeonato europeu, dirigindo para Motopark. Depois de um começo bastante decepcionante para a temporada, a sua sorte voltou-se para melhor em Spa-Francorchamps, onde conseguiu o seu primeiro pódio na Europa, onde terminou em terceiro lugar. Depois dessa corrida, Sérgio passou a marcar mais consistentemente do que não enquanto alcançava outro terceiro lugar no Red Bull Ring e terminou 14º no campeonato com 57,5 pontos ao lado de seu nome.
Masters de Fórmula 3
A reunião anual em Zandvoort para o evento Masters de Fórmula 3 foi um sucesso para a Sette Câmara, empacotando uma pole position para a corrida de qualificação. Nessa corrida, terminou em terceiro lugar e também terminou em terceiro na corrida principal.
Grande Prêmio de Macau
Outra reunião anual para pilotos de Fórmula 3, desta vez em Macau, um circuito que Sette Câmara não havia competido antes. Seu fim de semana começou bem pela qualificação em sétimo, um resultado bom para um novato. Na corrida de qualificação, ele melhorou uma posição para terminar no sexto lugar. Na corrida principal, ele teve problemas antes de terminar em 22º, último dos corredores e dois minutos do eventual vencedor Felix Rosenqvist. Apesar do resultado decepcionante, Sette Câmara registrou a volta mais rápida da corrida, que não só foi mais de 1,5 segundos mais rápido do que a sua volta de qualificação mais rápida, mas agora é também o recorde absoluto para o circuito do Grande Prêmio de Macau.
2016
Retornando com Motopark para uma segunda temporada, agora parte do time de jovens pilotos da Red Bull, a temporada de 2016 para Sérgio começou com um fim de semana esboçado no Circuito Paul Ricard, mas a partir Hungaroring em diante, Sérgio começou a ter bons resultados Consistentemente terminando na zona de pontuação, incluindo pódios em Pau e Red Bull Ring. Infelizmente, a segunda metade da temporada de Sérgio não teve sorte: teve tantas classificações de posições de alto escalão, incluindo uma pole position, levadas para longe devido a penalidades no grid de largada e sofreu outros problemas, incluindo um drive through ao correr no segundo lugar em Hockenheim, também. Ele terminou em 11º no campeonato no final da temporada, mas isso não justificou o ritmo que ele teve todo o ano.
Masters de Fórmula 3
Como o evento do ano anterior, Sette Câmara teve sucesso no evento de Zandvoort. Depois de se classificar em sétimo para a corrida de qualificação, terminou em quinto na corrida e depois na corrida principal, Sette Câmara terminou no terceiro lugar.
Toyota Racing Series
Sérgio fez sua estreia na Toyota Racing Series em 2015 depois de substituir Dzhon Simonyan em Taupo. Terminou a temporada com 199 pontos em um vigésimo lugar na classificação geral.
Para a temporada da competição de 2018, Sette Câmara se transferiu para a Carlin.[6] Para a disputa da temporada de 2019, ele se juntou a equipe DAMS.[7]
Fórmula 1
Red Bull Junior Team e Toro Rosso
Depois de um ano difícil na F3, mas surpreendente em 2015 e por seu ritmo muito convincente nos eventos Masters of F3 e Grande Prêmio de Macau nesse mesmo ano, a Red Bull adquiriu seus serviços assinando-o com a Red Bull Junior Team.[8]
No dia 6 de novembro de 2018 foi confirmado como piloto reserva da McLaren para a temporada de 2019 da Fórmula 1.[11] Em 30 de novembro de 2019, a equipe britânica confirmou que Sette Câmara continuaria no cargo na temporada de 2020,[12] porém no início de março de 2020, o piloto anunciou sua saída da McLaren.[13]
Retorno para a Red Bull
Após sua saída da McLaren, Sette Câmara retorna para o programa de jovens pilotos da Red Bull para ser piloto reserva e teste das equipes de Fórmula 1 AlphaTauri e Red Bull na temporada de 2020.[14][2]
Em julho de 2020, após a saída de Brendon Hartley da equipe, a Dragon promoveu Sette Câmara como piloto titular para disputar as seis corridas finais da temporada em Berlim.[17] Ele permaneceu na equipe para a disputa da temporada de 2020–21.[18] Sua primeira largada na primeira fila foi no ePrix de Daria de 2021.[19]
Em 14 de setembro de 2022, foi anunciado sua contratação pela equipe NIO 333 Racing para a disputa da temporada de 2022–23.[20] Ele permaneceu com a equipe, que foi rebatizada como ERT Formula E Team, para a disputa da temporada de 2023–24.[1]