«Белогорье» объявило о подписании контракта со своим воспитанником, связующим Сергеем Багреем, сообщает официальный сайт клуба. В сезоне-2017/18 он выступал за кипрскую «Омонию» и стал серебряным призером чемпионата, а также обладателем Кубка и Суперкубка.
Сезон-2018/19 начал в сургутском «Газпроме-Югра», но перед полуфиналом Кубка России покинул команду.
Выступая за белгородскую команду, волейболист выиграл Лигу чемпионов (2014), клубный чемпионат мира (2014) и Кубок России (2013, 2015).