Sergio Manzano effectue ses études de médecine à l’Université de Genève. Il obtient un diplôme fédéral de médecin en 1999 puis un doctorat en 2001. Il poursuit ensuite une spécialisation en pédiatrie à Genève et Neuchâtel. En 2006, il part pour Montréal pour se former en médecine d’urgence pédiatrique. Il y acquiert non seulement des compétences cliniques dans une spécialité qui n’existe alors pas en Europe, mais également en enseignement par simulation médicale. 

A son retour en Suisse, il rejoint le Service d’accueil et d’urgences pédiatriques des HUG en tant que chef de clinique puis médecin adjoint. Depuis 2025, il assure la co-chefferie du Service, une première aux HUG.  Il est l’un des responsables de la création de la sous-spécialité en médecine d’urgence pédiatrique en Suisse et de SimKids, le centre de simulation pédiatrique. En parallèle à ses activités cliniques et d’enseignement, il développe et conduit de nombreuses études sur l’aide de biomarqueurs dans la prise en charge des enfants aux urgences puis sur la diminution des erreurs médicales et médicamenteuses par l’utilisation de supports technologiques. Privat-docent de la Faculté de médecine de l’UNIGE en 2016, il est nommé professeur assistant au Département de pédiatrie, gynécologie et obstétrique en 2020 puis professeur associé en mai 2026.