Skip Barber

Pérez bertanding dalam Skip Barber National Championship pada tahun 2004. Beliau mendapat tempat kesebelas dalam kejuaraan.

Formula BMW

Pérez pergi ke Eropah pada tahun 2005 untuk bertanding dalam kejuaraan German Formula BMW ADAC. Beliau mendapat tempat ke-14 dalam kejuaraan, dengan bersaing untuk Team Rosberg, dan mendapat tempat keenam pada tahun berikutnya.

A1 Grand Prix

Dalam kejuaraan A1 Grand Prix musim 2006–07, Pérez mengambil bahagian dalam satu pusingan kejuaraan untuk A1 Team Mexico. Beliau merupakan pemandu ketiga termuda untuk mengambil bahagian dalam siri ini.

GP2 Series

Pérez memandu untuk Campos Grand Prix bagi GP2 Asia Series musim 2008–09, dan menjadi rakan sepasukan Vitaly Petrov. Beliau memenangi perlumbaan GP2 Asia Series pertamanya di Sakhir, selepas bermula dari petak pertama. Beliau menang sekali lagi di Losail.

Beliau menyertai pasukan Arden International untuk bertanding dalam kejuaraan GP2 Series musim 2009, dan memandu bersama Edoardo Mortara. Pérez mendapat tempat ke-12 dalam kejuaraan tersebut, dan keputusan terbaiknya ialah tempat kedua di Valencia. Di luar musim, beliau bertanding dalam dua pusingan GP2 Asia Series 2009-10 untuk Barwa Addax.[9] Beliau memenangi lima buah perlumbaan, dan menamatkan musim di tangga kedua dalam kejuaraan, di belakang Pastor Maldonado.[10]