Sercan Yıldırım, 5 Nisan 1990 tarihinde Bursa’da dünyaya geldi. 7 yaşında Bursaspor altyapısında futbola adım atan Sercan Yıldırım, 2006 yılı temmuz ayında düzenlenen Pepsi Cup Turnuvası’nda ‘En değerli oyuncu’ seçilerek dikkatleri üzerine çekmeyi başardı.2008-2009 yılında kariyer patlaması yaşayan Sercan Yıldırım, Bursaspor’da bir de şampiyonluk yaşadı. Buradaki performansı sonrası 3 milyon euro bedelle 2011 yılında Galatasaray’a tranfer olan Sercan Yıldırım, sonrasında Sivasspor, Şanlıurfaspor, Bursaspor, Balıkesirspor, Giresunspor formaları giydi.
Bir dönem Avrupa’dan birçok takımın teklifte bulduğu Sercan Yıldırım’ın transferi kulübü Bursaspor tarafında ret edildi. 5 Eylül 2011’de 3 milyon euro ve Musa Çağıran karşılığında Bursaspor’dan Galatasaray’a transfer oldu.
Sercan Yıldırım son olarak 2019 yılı yaz transfer döneminde imza attığı Karagümrük takımında forma giydi.