Sergio Camargo nasce no Rio de Janeiro em 1930. Estuda na Academia Altamira em Buenos Aires, em 1946, com Emilio Pettoruti e Lucio Fontana. Na Europa, para onde viaja em 1948, faz curso livre de filosofia na Sorbonne, em Paris, estudando com Gaston Bachelard. Durante esse período, sofre o impacto da obra de Constantin Brancusi, cujo ateliê visita com frequência. O contato com as obras de Georges Vantongerloo, Hans Arp e Henri Laurens também estimularão sua produção futura. De volta ao Brasil em meados dos anos 1950, aproxima-se do pintor Milton Dacosta, que nesse momento produz suas principais obras construtivistas.

Entre 1961 e 1973 volta a residir em Paris, frequentando aulas de sociologia da arte com Pierre Francastel, na Ecole Pratique des Hautes Etudes. Nesse período, trabalha em seu ateliê de Malakoff, ao sul de Paris, e se aproxima do ateliê Soldani em Massa-Carrara, na Itália, para realizar as primeiras obras em mármore. A convite do crítico de arte inglês Guy Brett, realiza em 1964 individual na galeria Signals, em Londres, onde posteriormente introduz Lygia Clark, Hélio Oiticica e Mira Schendel, propiciando o lançamento na Europa desses artistas. No final de 1973 retorna definitivamente ao Brasil, estabelecendo-se no Rio de Janeiro, e inicia a construção de seu ateliê – projeto de José Zanine Caldas – no bairro de Jacarepaguá. A partir desse período começa a frequentar um grupo de artistas, tais como Waltercio Caldas, Iole de Freitas, Tunga, José Resende, Eduardo Sued e outros; e os críticos, Ronaldo Brito, Paulo Sergio Duarte e Paulo Venancio Filho, onde encontra um ambiente propício para discussão e reflexão, que perdurará até o fim de sua vida.

Além do Brasil, Sergio Camargo conquistou grande respeito no circuito internacional. Tem obras em museus nacionais e estrangeiros e integra conceituadas coleções privadas. Após sua morte, em dezembro de 1990, foi realizada uma exposição itinerante internacional em vários museus no exterior, de 1994 a 1996. 

Em 2000, comemorando os dez anos de seu falecimento, Sergio Camargo ganha um local de visitação permanente no Paço Imperial do Rio de Janeiro. O acervo documental do artista encontra-se sob a guarda do Instituto de Arte Contemporânea, em São Paulo.