Do Stanów przeniósł się w 1964 roku. Tam stworzył grupę Brasil '66 i nagrał dwie płyty. Niestety muzyka nie stała się tak popularna jakby tego sobie życzyli autorzy. w zespole nastąpiła zmiana głównej wokalistki. W miejsce poprzedniej, brazylijki, zatrudniono amerykankę, która nie znała ani słowa po portugalsku. Teksty pisano jej fonetycznie czyli tak jak to powinno brzmieć. I paradoksalnie dopiero wtedy muzyka Sergio Mendesa zaczęła się podobać. Wówczas zespół nagrał płytę 'Sergio Mendes and Brasil '66', która odniosła ogromy sukces i zyskała status platynowej. Wielkim powodzeniem cieszył się zwłaszcza singiel 'Mas Que Nada'. Od tego momentu Mendes często gościł w górnych partiach list przebojów.

Jego kariera miała i wzloty i upadki. Po latach tłustych przychodziły chude. Ale jego nazwisko wciąż było znane a muzyka doceniana. Np. w 1992 roku otrzymał nagrodę Grammy za album 'Brasileiro'. W 2006 roku nagrał płytę 'Timeless'. Do współpracy zaprosił muzyków soulowych i hip-hopowych. Krążek był promowany nową wersją wielkiego przeboju Mendesa sprzed lat - 'Mas Que Nada' z gościnnym udziałem grupy Black Eyed Peas.

Na nowej płycie 'Encanto' pomysł został powtórzony. Wśród zaproszonych gości są m.in: Fergie, will.i.am, Natalie Cole i Juanes.