Setelah berstatus bebas transfer, Paulo Sergio kemudian bergabung dengan klub asal Brunei Darussalam, Duli Pengiran Muda Mahkota (DPMM). Paulo Sergio bermain di DPMM hingga musim 2016 dan tak diperpanjang lagi kontraknya.
Setelah berstatus bebas transfer, Paulo Sergio Dipinang oleh klub Indonesia, Bhayangkara FC dan bermain Liga 1 2017. Di Indonesia, ia cukup berhasil menjadi andalan The Guardian hingga mampu membawa klub itu naik menjadi juara liga musim 2017. Di Liga 1 2018, Paulo Sergio menjadi kreator serang utama Bhayangkara FC.
Baru setelah Liga 1 2019, Paulo Sergio akhirnya dipinang oleh Bali United. Sosok pemain kelahiran Lisbon itu menjadi andalan lini tengah Serdadu Tridatu yang saat itu dilatih Stefano Cugurra.
Bersama Stefano Lilipaly, Irfan Bachdim, Melvin Platje dan Ilija Spasojevic, Paulo Sergio menjadi pemain andalan di lini serang Bali United. Paulo keluar dari Bali United pada Oktober 2020 dan kembali ke Portugal.
Beberapa media menyebut bahwa dia sebenarnya ingin pensiun di usia 38 tahun. Namun karena persoalan gaji dan kondisi pandemi, dia pun memutuskan untuk mengundurkan diri. Data di Transfermarkt mencatat bahwa Paulo Sergio saat ini resmi pensiun.
Paulo Sergio pernah ikut bermain di Piala Eropa U-19 pada tahun 2003 dan sempat menjadi andalan di turnamen tersebut.
Selain itu, ia juga pernah tampil Piala Eropa U-21 tahun 2006, membela Timnas Portugal Junior. Sayangnya, dia tidak pernah naik senior Portugal.