Mendes studerede musik på konservatoriet i sin by for at blive klassisk pianist. Mens hans interesse for jazzen voksede, begyndte han at spille på natklubber i 1950'erne, årtiet hvor musikstilen bossa nova blev født.
Mendes spillede med Antonio Carlos Jobim, anset som Mendes lærer, og mange andre jazzmusikere fra USA som besøgte Brasilien. Senere i 1961 dannede Mendes El Sexteto Bossa Rio og indspillede pladen Dance Moderno. På en turné i Europa og USA indspillede Mendes albums med Cannonball Adderly og Herbie Mann og optrådte i Carnegie Hall.
Mendes slog sig ned i USA i 1964, hvor hans popularitet blev større. Han komponerede musikken til filmen The Look Of Love og blev indbudt til at give koncerter for præsident Lyndon B. Johnson og Richard Nixon.
Hans største succes var Mas Que Nada (Ma-sh Kay Nada).
Diskografi
1960'erne
Dance Moderno (1961), The Bossa Rio Sextet
Quiet Nights (1963)
Você Ainda Não Ouviu Nada (1963), Sergio Mendes & Bossa Rio
The Swinger From Rio (1964)
Bossa Nova York (1964), Sergio Mendes Trio
Cannonbal's Bossa Nova with Bossa Rio (1964)
In Person At El Matador! (1964), Sergio Mendes & Brasil '65
Brasil '65 (1965), Wanda de Sah feat. Sergio Mendes Trio
The Great Arrival (1966)
Herp Alpert Presents (1966), Sergio Mendes & Brazil '66
Equinox (1967), Sergio Mendes & Brasil '66
The Beat Of Brazil (1967)
Sergio Mendes' Favorite Things (1968)
Look Around (1967), Sergio Mendes & Brasil '66
Crystal Illusions (1969), Sergio Mendes & Brasil '66
The Fool On The Hill (1969), Sergio Mendes & Brasil '66
Ye-Me-Lê (1969), Sergio Mendes & Brasil '66
1970'erne
Live At Expo' 70 (1970), Sergio Mendes & Brasil '66
Stillness (1971), Sergio Mendes & Brasil '66
País Tropical (1971), Sergio Mendes & Brasil '77
Raizes (1972)
Primal Roots (1972), Sergio Mendes & Brasil '77
Love Music (1973), Sergio Mendes & Brasil '77
In Concert (1973), Sergio Mendes & Brasil '77
I Believe (1974), Sergio Mendes & Brasil '77
Vintage 74 (1974), Sergio Mendes & Brasil '77
Single (1975), Sergio Mendes
Home Cooking (1976), Sergio Mendes & Brasil '77
Sergio Mendes & The New Brasil '77 (1977)
Brasil '88 (1978)
Pelé – Original Soundtrack (1978), Sergio Mendes
Horizonte Aberto (1979)
Magic Lady (1979), Sergio Mendes
1980'erne
Never Gonna Let You Go – Tema da novela Final Feliz (1982), Sergio Mendes