Молина является воспитанником мадридского «Реала», однако до заключения контракта со «Стоком» пребывал в статусе свободного агента. Официальный сайт английского клуба сообщает, что соглашение подписано на три года.
В сезоне-2014/15 Серхио Молина сыграл шесть матчей в Юношеской Лиге Чемпионов, забив в этих встречах два гола.