Первоначально поступив в городе Волжский на экономический факультет Гуманитарного института, Сергей Перегудов уже через год, не окончив учебу, уехал в Санкт-Петербург, чтобы поступить в Театральную академию. Там он обучался актерскому мастерству в мастерской Владислава Пази. Будучи еще студентом Театральной академии, Сергей Перегудов дебютировал в кино, снявшись в масштабном русско-германском проекте 2002 года «Русский ковчег», поставленном режиссером Александром Сокуровым. Затем актер появился в эпизоде пятого сезона «Убойной силы», а в 2004 году ему досталась роль Михаила Краснова в сериале «Ментовские войны».
По окончании академии в 2004 году Сергей Перегудов стал работать в Театре им. Ленсовета. На сцене этого театра актер был задействован в таких спектаклях, как «Мнимый больной» Мольера, «Кто боится Вирджинии Вульф?» Эдварда Олби, «Король, дама, валет» Владимира Набокова, а также в постановках «Старший сын», «Самодуры», «Сотворившая чудо», «Фредерик, или Бульвар преступлений» и ряде других.
Помимо работы в театре, Сергей Перегудов активно снимался на телевидении. В 2005 году он продолжил играть роль Краснова во втором сезоне «Ментовских войн», появившись также в сериалах «Принцесса и нищий» и «Адъютанты любви» в роли Великого князя Константина.
В 2006 году актер в небольшой роли снялся в полнометражной телевизионной мелодраме украинского производства «Там, где живет любовь», а затем сыграл в сериалах «Катерина» и «Вепрь». В 2007 году Сергей Перегудов вновь снялся в кино, на этот раз в криминальной комедии Дмитрия Месхиева «Семь кабинок» с Федором Бондарчуком в главной роли, после чего продолжил сниматься в телесериалах.
Наиболее заметными ролями актера в этот период стали бывший студент Дмитрий Разумихин в «Преступлении и наказании», Игнат Барабанов в двух сезонах «Агента национальной безопасности», Геннадий Вяземсякий в «Подсадном» и художник Игорь в сериале «Громовы. Дом надежды».
