Sergius varadlig, och tillhörde en släkt som även två andra påvar tillhörde. Utbildad vidschola cantorum, beskyddades han av flera påvar, och utnämndes tillkardinalpräst avSan Martin e San Silvester avPaschalis I. UnderGregorius IV:s pontifikat, hans närmaste företrädare på påvestolen, var hanärkepräst. Vid ett preliminärt möte om påvekandidater efter Gregorius död, godkändes Sergius namn av en majoritet; en mobb försökte emellertid sätta en diakon vid namn Johannes på påvestolen med våld. Denne diakon låstes in i ettkloster medan Sergiuskonsekrerades.
Från en version avLiber Pontificalis som inte är helt opartisk, finns uppgiften att Sergius var för glad i mat, för att ha någon smak för affärer, något han i stället överlät till sin bror Benedictus; vidare att han på grund av återkommande anfall avgikt var kroppsligen hjälplös och till sinnet lättirriterad. Hans bror var den egentlige makthavaren, och gjorde till sin egen angelägenhet att skaffa pengar. Allt detta står i skarp kontrast till den karaktär av Sergius som målas upp i andra versioner avLiber Pontificalis, och kan därför betraktas som överdrivna beskrivningar.
Eftersom Sergius, efter ett ifrågasatt påveval, konsekrerades utan hänvisning till kejsarLothar I, blev den senare indignerad och sände sin son Ludvig med en armé för att utreda om valet varit giltigt. Men Sergius lyckades göra Ludvig tillfreds, och krönte honom till kung. Han utsåg också kungens rådgivare biskop Drogo av Metz, till påvliglegat till Frankrike och Tyskland (844).
Sergius hann bevittnasaracenernas plundring av Rom (846) innan han avled, en händelse som nästan slutade med att de belägrade staden. Fastänscholae i Rom gjorde motstånd mot inkräktarna, plundrade dePeterskyrkan ochPaulusbasilikan, och staden Rom räddades uteslutande av sinstadsmur.