Era el año 1962 y poco después Sergio empezó a interesarse por el culturismo. Sus brazos gigantescos y su cintura mínima llamaron la atención, por lo que fue elegido Mister América en 1965. Sus desavenencias con la vieja organización AAU le hicieron pasarse a la Federación Internacional de Culturistas (IFBB), que reconoció inmediatamente los méritos del cubano. Sergio ganó el campeonato del mundo en 1966. Se llevó el Mister Olimpia en 1967, 1968, 1969 este último en pugna con un incipiente Arnold Schwarzenegger y con su serie repetida de victorias inauguró el nuevo estilo físico de los años setenta: inmenso tamaño muscular, vascularización extrema y diferencia dramática entre los hombros y la cintura.
