Bio je rodomSirijac, odnosno potomak porodice koja se izAntiohije naselila naSiciliji. Rodno mjesto je napustio i došao u Rim za vrijeme pontifikatapape Adeodata. Njegov zemljakLav II ga je 27. juna 683. imenovaokardinalom, te je brzo napredovao u redovima svećenstva.
Kada je u jesen 687. umro njegov prethodnikKonon, u Rimu su se stvorile dvije frakcije koja je svoje kandidate -Paskala iTeodora - proglasila papama. Sergije je, međutim, uspio za sebe osigurati podršku najuglednijih građana i zahvaljujući brojnosti svojih pristaša oba kandidata (kasnije smatranihantipapama) natjerati da ga priznaju za papu. Paskal je, međutim, pokušao svrgnuti Sergija uz pomoćravenskog egzarhaJovana Platina, ali se bizantski general zadovoljio time da opljačkaBaziliku sv. Petra te potom mirno potvrdio Sergijevo posvećenje. Sa Sergijevim dolaskom na papsku stolicu 15. decembra 687. prestala je posljednjasedevakancija iz vremenabizantskog papinstva.
Najvažniji događaj Sergijevog pontifikata je bioTrulski sabor, odnosno crkveni sinod uKonstantinopolu; iako je Sergije na njega poslao svoje predstavnike, nije ga htio priznati kaoekumenski. Sabor je donio 85 kanona, a Sergije je htio priznati samo prvih 50. Razlike su se uglavnom odnosile na određena pravila svećeničkog života; papa Sergije nije htio dozvoliti rimskim đakonima da žive sa svojim suprugama, odnosno zaređivanje svećenika koji su prije toga bili dva puta oženjeni tepost subotom za vrijemeKorizme. Sergije je također uveo novaliturgijska pravila vezana uz molitvuJaganjče Božji!.
Sergijeva samostalnost je izazvala bijes bizantskog caraJustinijana II, koji je papu odlučio uhapsiti i dovesti u Konstantinopol. Njegov tjelohranitelj Zaharija, kome je povjeren taj zadatak, nije to uspio učiniti zbog otpora rimskih građana, kome su se priključilemilicije Ravenskog egzarhata. Sergije je umjesto toga spasio Zahariju od linčovanja; nastojao je spor riješiti diplomatski i nije iskoristio nezadovoljstvo Justinijanovim postupcima da digne ustanak.
