Получил первую славу после участия в популярном юмористическом шоу «О.С.П. Студия», актер комедийного ситкома «33 квадратных метра».
После успеха в КВН Сергея Белоголовцева пригласили в интеллектуально-ироническую игру для подростков «Великолепная семерка» и доверили ему роль сценариста и ведущего. Затем состоялись премьеры программ «Раз в неделю», «Схема смеха», «Спасите, ремонт», «Проспект знаний», «Назло рекордам!?» и еще около десятка передач.
Телеведущий не ограничивал арсенал только юмористическими программами. Сергей вел аналитическую программу о футболе «Удар головой». А в 2006 году примерил роль участника, показывая чудеса артистизма в шоу «Цирк со звездами».
С октября 2014 года Сергей Белоголовцев в качестве одного из ведущих выступает в семейном радио-шоу «Белоголовцевы» на радиостанции «Маяк».