1940-1954

En 1940 se fundó Standard Games en Hawái para proporcionar máquinas recreativas a monedas a las bases militares estadounidenses durante la Segunda Guerra Mundial. Después de la guerra, los fundadores crearon Service Games en 1946, que se expandió a nivel mundial, incluyendo la creación de Service Games of Japan para suministrar máquinas tragaperras a las bases estadounidenses en Japón. En 1952, cuando los Estados Unidos prohibieron las máquinas tragaperras, la empresa se expandió a otros países como Corea del Sur, Filipinas y Vietnam del Sur. En 1954, el nombre "Sega", una abreviatura de Service Games, se utilizó por primera vez en una máquina tragaperras llamada Diamond Star.

1954-1965

Debido a problemas legales, Service Games of Japan se disolvió en 1960 y se crearon dos nuevas empresas para continuar con sus actividades comerciales: Nihon Goraku Bussan y Nihon Kikai Seizō. Sega, Inc., una subsidiaria de Kikai Seizō, se enfocó en la fabricación de máquinas tragaperras mientras que Utamatic, Inc., una subsidiaria de Goraku Bussan, se dedicó a la distribución y operación de máquinas recreativas. Ambas empresas se fusionaron en 1964, pero mantuvieron el nombre Nihon Goraku Bussan.
En la misma época David Rosen, un oficial estadounidense de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos destinado en Japón, inició en 1954 un negocio de cabinas fotográficas en Tokio, esta compañía se convirtió en Rosen Enterprises. En 1957 comenzó a importar juegos operados con monedas a Japón. En 1965 Nihon Goraku Bussan adquirió Rosen Enterprises para formar Sega Enterprises, Ltd. con Rosen como CEO y director general. Sega cambió su actividad de máquinas tragaperras a máquinas recreativas a monedas. Entre sus importaciones estaban las jukebox Rock-Ola, las pinball de Williams y los juegos de armas de Midway Manufacturing.

1960-1970

En sus inicios, Sega importaba máquinas tragaperras y otros juegos operados con monedas de otros fabricantes para su venta y alquiler en Japón. Al necesitar un mantenimiento frecuente para estas máquinas de segunda mano, Sega comenzó a fabricar repuestos para ellas, lo que los llevó a desarrollar sus propios juegos. En la década de 1960, la compañía lanzó su primer juego electromecánico, el simulador de submarinos Periscope, que fue un éxito en Japón y en el extranjero y contribuyó a estandarizar el precio en los arcade de 25 centavos por juego en los Estados Unidos. Este éxito los llevó a desarrollar y exportar entre ocho y diez juegos por año durante los dos años siguientes. Sin embargo, la creciente piratería en la industria llevó a Sega a dejar de exportar sus juegos hacia 1970.

1970-1982

En 1969 Sega se vendió al consorcio estadounidense Gulf and Western Industries y en 1974 Gulf and Western constituyó Sega Enterprises, Ltd., una filial de una empresa estadounidense que pasó a llamarse Sega Enterprises, Inc. Sega lanzó Pong-Tron, su primer videojuego, en 1973, posteriormente Sega tuvo que enfrentar una dura competencia con la aparición de Space Invaders en 1978, un juego de arcade de Taito, que se convirtió en un gran éxito y estableció un nuevo estándar para los juegos de arcade. Aun con esto Sega creció gracias al auge de los juegos de arcade de finales de los años 1970, con unos ingresos que superaron los 100 millones de dólares en 1979. Durante este período, la compañía adquirió Gremlin Industries y Esco Boueki, dos empresas que le permitieron ampliar su alcance en la fabricación y distribución de juegos. A principios de los años 1980 eran uno de los cinco principales fabricantes en activo de juegos de arcade en los Estados Unidos, con unos ingresos que ascendían a 214 millones de dólares. En 1979 lanzaron Head On, primer juego del tipo maze game. En 1981 Sega licenció y lanzó Frogger, su juego de mayor éxito hasta entonces. En 1982 presentó el primer juego en emplear perspectiva axonométrica, Zaxxon.

1983-1985

En 1983, la compañía se transformó en una empresa japonesa y Hayao Nakayama se convirtió en su presidente, quien decidió expandir el negocio de Sega en el mercado doméstico. Para ello, lanzaron el microordenador Sega Computer 3000, con un procesador Z80 y un diseño similar al del ZX Spectrum.
Sin embargo, Nintendo también estaba preparando su entrada en el mercado con la Family Computer y Sega decidió lanzar una segunda versión del SC3000 con un diseño más juguetero y un mando con joystick, que se convirtió en la consola SG-1000. A pesar de que tuvo cierto éxito, la SG-1000 no pudo competir con la Family Computer de Nintendo debido a su incómodo mando y a la falta de juegos de calidad.
Sega lanzó luego la SG-2000, también conocida como SG-1000 Mark II, con mandos mejorados, pero ya era tarde para competir con el catálogo de Nintendo y la compañía tuvo que abandonar el mercado de las consolas en 1984. La revisión de 1985, la Sega Mark III, ya puede considerarse como una consola completamente nueva, pero fue otro de los grandes errores de Sega, ya que no pudo competir con la Nintendo Entertainment System (NES) y la compañía se vio obligada a retirarla del mercado.

1985-1988

En la década de 1980, la industria de los videojuegos experimentó una gran explosión, con la introducción de consolas caseras como la Atari 2600 y la Intellivision. Sin embargo, a mediados de la década, el mercado se encontraba en crisis debido a la falta de innovación y la proliferación de juegos de baja calidad.
En 1985, Nintendo lanzó la Famicom (conocida como la NES en Occidente), una consola de 8 bits que revolucionó la industria y revitalizó el mercado de los videojuegos. La NES se convirtió en un éxito instantáneo y Nintendo aprovechó la oportunidad para establecer contratos exclusivos con desarrolladores externos para producir juegos solo para la NES, lo que les dio una ventaja significativa sobre la competencia.
En respuesta, Sega lanzó la Mark III en Japón en 1985 y la Sega Master System en el resto del mundo en 1986. Aunque técnicamente más avanzadas que la NES, estas consolas no lograron competir con el éxito de Nintendo. En los Estados Unidos, la Master System se asoció con Tonka para mejorar las ventas, pero aún así no logró establecerse en el mercado.

1988-1994

En 1988, Sega lanzó la Mega Drive (conocida como la Genesis en América del Norte), una consola de 16 bits que fue diseñada específicamente para competir con la NES. Sega of America decidió enfocarse en el desarrollo interno de juegos y adaptarlos al mercado estadounidense, lo que resultó en el lanzamiento de títulos como Sonic the Hedgehog, que se convirtió en uno de los personajes más icónicos de los videojuegos.
La estrategia de Sega tuvo éxito y la Mega Drive se convirtió en una de las consolas más populares de la década de 1990, compitiendo directamente con la Super Nintendo Entertainment System (SNES) de Nintendo. La competencia entre Sega y Nintendo continuó durante varios años, con cada empresa lanzando nuevas consolas y juegos innovadores.

1994-1998

Sega experimentó una serie de decisiones estratégicas y lanzamientos de productos que afectaron su desempeño en el mercado de los videojuegos. Aunque la Saturn tuvo un exitoso lanzamiento en Japón, su lanzamiento sorpresa y los problemas de compatibilidad, sumados al alto precio, la llevaron al fracaso en comparación con la PlayStation de Sony. Sega también incursionó en otros mercados y experimentó dificultades financieras.
Tras la renuncia de Nakayama, Bernie Stolar asumió el cargo de CEO de Sega América. En general, la década de 1990 fue un período desafiante para Sega, con altibajos en sus productos y competencia feroz en el mercado de los videojuegos.

1998-2001

Sega experimentó altibajos en su historia. A pesar del lanzamiento exitoso de la consola Dreamcast en 1998, con gran interés y pedidos anticipados, la compañía enfrentó dificultades debido a problemas de fabricación y ventas por debajo de lo esperado en Japón. Aunque el lanzamiento en Norteamérica fue prometedor, las ventas comenzaron a disminuir rápidamente. La competencia de Sony, Nintendo y Microsoft se intensificó, y los esfuerzos por impulsar las ventas, como reducir precios y ofrecer reembolsos, no fueron suficientes. Las pérdidas financieras aumentaron y Sega no pudo mantener su posición en el mercado, lo que llevó a su retiro del negocio de hardware en 2001 y su transición a una empresa de software y desarrollo de juegos.