thumb|250px|Sergio Hernandez podczas treningu WTCC, na torze Okayama, w 2009 roku WTCC W sezonie 2007 Hiszpan przeniósł się do mistrzostw świata samochodów turystycznych - WTCC. Reprezentując ekipę Proteam Motorsport (w BMW 320si), najlepiej spisał się podczas drugiego wyścigu w Hiszpanii, kiedy to zajął ósme miejsce. Zdobycie jednego punktu pozwoliło zająć mu w klasyfikacji 20. lokatę. W klasyfikacji kierowców niezależnych, Sergio zmagania zakończył tuż za podium, na 4. pozycji.
W roku 2008 ponownie reprezentował włoską stajnię. W ciągu sezonu trzykrotnie kończył zmagania na punktach, stając przy tym po raz pierwszy w karierze na najniższym stopniu podium (w drugim wyścigu, w Japonii). Osiągnął również historyczny sukces, sięgając po tytuł mistrza świata w klasyfikacji kierowców niezależnych. W ogólnej punktacji z kolei był sklasyfikowany na 16. miejscu.
Sukces ten zaowocował awansem na stanowisko etatowego kierowcy BMW Team Italy-Spain, w miejsce swojego rodaka Félixa Porteiro. Będąc zawodnikiem fabrycznego zespołu, nie zaprezentował jednak oczekiwanej formy, sięgając po punkty w dziesięciu wyścigach. Największym sukcesem Sergio w tym sezonie, było odnotowanie pierwszego w karierze zwycięstwa, odniesionego w drugim wyścigu, na czeskim obiekcie Masaryk Circuit. Ostatecznie rywalizację ukończył na 11.