Sergio Ferrara naît le 2 mai 1945 à Rome, en Italie.
En 1968, il obtient un laurea de l'université de Rome. Il travaille ensuite comme chercheur CNEN et INFN aux Laboratoires nationaux de Frascati, puis comme chercheur invité CNRS au Laboratoire de Physique Théorique de l'École normale supérieure à Paris, ainsi qu'au CERN à Genève. En 1980, il est nommé professeur ordinaire de physique théorique en Italie. L'année suivante, il devient membre du personnel de la division théorie du CERN.
En 1985, il devient professeur de physique à l'université de Californie à Los Angeles. Depuis 1986, il est cadre supérieur au Département de physique du CERN. Au cours des années 2010-2014, il est professeur invité au CERN en tant que chercheur principal de l'European Research Council Advanced Grant SUPERFIELDS[3]. Il est actuellement cadre supérieur, émérite, au CERN.
