Sergio Barrejón nace en Madrid en 1973. Estudia Ciencias de la Información y Dirección Escénica en la RESAD. Deja ambas carreras inacabadas.

Tras cinco años como realizador de programas en televisión, en 2004 decide centrarse únicamente en la ficción.

Escribe con Borja Cobeaga el guion de Éramos pocos, corto nominado al Oscar. Dirige El Encargado, corto nominado al Goya. Escribe el guión del largometraje Hijo de Caín. Trabaja como guionista en series como Amar es para siempre, La sonata del silencio, Servir y proteger o La catedral del mar. Publica la novela Ese brillo en tus ojos. Dirige el largometraje Jefe.

Es fundador de la web colectiva Bloguionistas y profesor de guion en la ECAM de Madrid y en el Máster de Guion de la Univ. Pontificia de Salamanca.