Die Gründung Segas geht zurück auf das Jahr 1940. Martin Bromely, Irving Bromberg und James Humpert gründeten auf Honolulu, Hawaii, die Firma Standard Games um die dort stationierten Soldaten der US Armee mit Automaten, wie Flippern oder Jukeboxen, zu versorgen. Schon nach kurzer Zeit nannte man sich in Service Games um und wechselte 1951 den Standort nach Japan, wo man sich 1952 wieder unter einem neuen Namen registrierte: Service Games of Japan. 1954 wechselte ein anderer amerikanischer Geschäftsmann nach Japan: David Rosen und sein Unternehmen Rosen Enterprises. Auch er handelte mit Automaten, hauptsächlich waren das Fotoautomaten. Beide Firmen kamen sich geschäftlich näher und unterstützten sich gegenseitig beim Im- und Export. 1965 vereinigte man sich unter dem Namen Sega Enterprises. Weiterhin war man in Japan vor allem mit den Fotoautomaten sehr gut im Geschäft. 1968 brachte Sega ihren ersten Spielautomaten heraus: The Periscope, eine U-Boot Simulation, die ein riesiger Erfolg wurde.

1969 wurde Sega mal wieder verkauft. Gulf+Western kaufte zu jener Zeit jede Menge Firmen auf, egal ob es nun ein Zuckerfabrikant war, ein Buchverlag wie Simon & Schuster oder die Paramount Studios. Allerdings ließ man David Rosen als CEO von Sega zurück und gab ihm recht viele Freiheiten. Durch den großen Erfolg von The Periscope verstärkte man die Aktivitäten im immer größer werdenden Bereich der Spielautomaten. Man entwickelte zahlreiche bekannte Spielehits wie Frogger, Zaxxon, Monaco Grand Prix oder Turbo. Im Jahr 1982 machte man einen Umsatz von 214 Millionen Dollar. 1983 war dann das turbulenteste Jahr von Sega. Mit dem SG-1000 erschien die erste eigene Videospielekonsole. Mit dem Spiel Subroc 3D veröffentlichte man das erste 3D Arcadespiel und Astron Belt war das erste Spiel auf Laserdisc. Das SG-1000 war vor allem in Asien einigermaßen erfolgreich, wogegen es niemals in die USA kam. Schuld daran war der große Videospielecrash. Der führte auch dazu, dass Gulf+Western die US Abteilung von Sega an den bekannten Flipperhersteller Bally und Sega Japan an eine Investmentgruppe bestehend aus David Rosen und Hayao Nakayama verkaufte. Nakayama wurde der neue CEO und 1984 brachte man dann das SG-1000 Mark II heraus. Eine minimal überarbeitete Version des Mark I, an das man auch eine Tastatur anschließen konnte. Ein großer Erfolg war das nicht, der Markt war ja immer noch am Boden.

1985 wurde das Mark III in den Handel gebracht. Die Konsole sollte mit dem neu erschienenen NES von Nintendo konkurrieren. Es war abwärtskompatibel zum SG-1000 und wurde nach kurzer Zeit umdesigned und im Rest der Welt unter der Bezeichnung Master System veröffentlicht. Es war die erste weltweit vertriebene Konsole Segas und schlug sich überraschenderweise in Europa am besten. Deshalb eröffnete man dort auch kurzer halb Sega Europe. 1986 veröffentlichte man das Spiel Alex Kidd in Miracle World und Alex Kidd wurde bis 1991 das Maskottchen der Firma.

Natürlich war man auch noch groß im Arcadegeschäft dabei. In den Jahren 1986 und 1987 veröffentlichte man viele, zur Legende gewordene Spiele wie OutRun, After Burner, Space Harrier, Shinobi und Wonderboy. Natürlich wurden alle Spiele auch für das Master System umgesetzt, aber auch das half nicht, sich gegen das übermächtige NES durchzusetzen.

1988 begann man mit der Entwicklung einer neuen Konsole, welche man daraufhin in Japan und wenig später in den USA veröffentlichte: Das Mega Drive. Es sollte Segas erfolgreichste Konsole werden. Da Nintendo vor allem auf die jüngere Käuferschicht bis etwa 16 Jahre setzte, versuchte sich Sega mit dem Mega Drive/Genesis auf die Käuferschicht ab etwa 20 Jahren auszurichten. In den USA hatte man damit sehr großen Erfolg, wogegen die Käufer in Japan weiterhin eher bei Nintendo blieben. Weltweit konnte man die Verkaufszahlen dann mit Sonic the Hedgehog steigern und der blaue Igel wurde auch gleich zum neuen Maskottchen gemacht. Um 1989 herum verkaufte man auch die Rechte des Master Systems an den amerikanischen Spielzeughersteller Tonka, kaufte sie allerdings bereits Anfang der 90er wieder zurück. Man veröffentlichte das Master System und Konverter für das Mega Drive und das neu auf dem Markt erschiene Handheld Game Gear. Mit jenem wollte man gegen den Game Boy antreten, aber ähnlich wie NECs Turbo Express scheiterte man, auch weil durch den Farbbildschirm der Stromverbrauch enorm war und die Batterien nur ca. 5 Stunden hielten. Für das Mega Drive entwickelte man dann noch jede Menge Peripherie. Ein Modem sowie das Sega CD und das 32X., aber allen Geräten war kein großer Erfolg bescheinigt.

Sega unterstützte ihre neue Konsole massiv mit eigenen Spielen und entwickelte dabei über die Jahre einige Spieleserien, die auch noch heute fortgesetzt werden. Golden Axe wurde in der Spielhalle schnell zum Erfolg, während auf der Konsole vor allem Streets of Rage, Revenge of Shinobi und die Shining Force Reihe beliebt waren.

1992 erschien Virtua Racing von AM2 entwickelt in der Spielhalle. Es war eines der ersten Rennspiele mit Polygonen. Das Spiel wurde auch für das Mega Drive entwickelt. Eigentlich wäre die Konsole nicht in der Lage gewesen, diese Grafik so darzustellen. Deshalb entwickelte man den Sega Virtua Processor und setzte diesen in die Cartridge. Dadurch wurde das Spiel aber auch sehr teuer und die Verkaufszahlen waren eher gering. Sega verwendete den SVP Chip nie wieder. Das Wort Virtua wurde eine Art Markenzeichen von Sega. Man verwendete es später noch für Virtua Fighter, Virtua Cop und Virtua Tennis.

Virtua Fighter erschien im nächsten Jahr und war das erste Beat ’em up in 3D. Auch den Light-Gun Shooter Virtua Cop brachte man in die Spielhalle.

1994 war dann wieder ein recht turbulentes Jahr. Neben dem Flop 32X startete man mit dem Sega Channel ein gescheitertes Kabelangebot in den USA, das Spielern ermöglichen sollte, Demos und ältere kostenlose Spiele zu spielen. Man eröffnete in Yokohama einen Vergnügungspark namens Joypolis und gegen Ende des Jahres wurde in Japan auch noch die neueste Konsole veröffentlicht: Den Saturn und man wollte mit jenem gegen die Playstation antreten. 1995 erschien er dann im Rest der Welt.

Im selben Jahr ging man eine Zusammenarbeit mit nVidia auf dem PC-Markt ein. nVidia veröffentlichte eine der ersten 3D-Beschleunigerkarten und baute Anschlüsse für Saturn Gamepads daran. Panzer Dragoon wurde für den Saturn schnell ein großer Erfolg. Die 3D Grafik war damals praktisch noch etwas völlig neues und so überraschte das Spiel durch eine extrem gelungene Grafik. Sega Gameworks in Zusammenarbeit mit Dreamworks und MCA wurde 1996 gegründet. Von nun an würde man auch einige größere Hits wie Virtua Cop, Panzer Dragoon oder Comix Zone auch für den PC veröffentlichen. Mit dem Nomad wurde ein neuer Handheld veröffentlicht, er war nichts weiter als ein Mega Drive und wie der Game Gear hatte er einen immensen Stromverbrauch. Nights into Dreams war Segas Versuch auf die 3D Jump n’ Run Welle Mitte der 90er aufzuspringen. Verkaufszahlenmäßig konnte es sich zwar nicht gegen die direkten Konkurrenten Mario 64 oder Crash Bandicoot durchsetzen, gilt aber schon heute als Klassiker. Das Magazin Edge setzte es in ihre Top 10 der besten Jump n’ Runs aller Zeiten.

Man expandierte auch in neue Bereiche. Flipperautomaten erlebten in den 90ern noch mal einen kurzen Aufschwung. Als dieser schon wieder vorbei war, kaufte Sega die Pinballabteilung von Data East und nannte sie in Sega Pinball um. 1997 war man neben Williams der einzige Hersteller dieser Spiele. Man veröffentlichte unter anderem einen Flipper zum Film Independence Day. Schon kurze Zeit später verkaufte man diese Abteilung an Gary Stern, der daraus Stern Pinball machte.

1997 gab es dann Gerüchte, wonach Sega mit Bandai fusionieren würden. Beide Hersteller hatten schlecht laufende 32-Bit Konsolen (Sega den Saturn und Bandai den Pippin, eine Konsole basierend auf Macintosh Technik). Am 1. Oktober sollte die Fusion stattfinden, aber dann hatte Bandai überraschend großen Erfolg mit dem Tamagotchi und die Pläne wurden verworfen. Man verkaufte dann noch die Rechte des Mega Drives in den USA an Majeso die das Genesis 3 veröffentlichten.

In Zusammenarbeit mit Dreamworks und Universal Studios eröffnete man die Freizeitcenterkette GameWorks in den USA und in Ländern wie Kuwait, Rio und Wien. Dreamworks stieg 2001 aus. 2004 meldete die Kette Konkurs an und wurde 2005 von Sega Sammy aufgekauft.

Im nächsten Jahr war es wieder Zeit für eine neue Konsole. Der Saturn konnte sich nicht gegen die Playstation durchsetzen und nachdem auch noch Nintendos N64 erschien, fiel man sogar auf Platz 3 zurück. Der Dreamcast sollte das wieder richten. Im Oktober 1998 wurde die Konsole veröffentlicht und war die erste mit eingebautem Modem. Anfangs hatte man große Erfolge, bis Sony die Playstation 2 ankündigte. Fortan fielen die Verkaufszahlen. Ferrari F355 Challenge war ein Auto, das Ferrari produziert hat. Es war nicht zugelassen für den Strassenverkehr und fuhr so nur bei der Ferrari Challenge mit. AM2 entwickelte daraufhin ein Rennspiel mit dem gleichen Namen. Die Arcadefassung kam mit gleich 3 Bildschirmen an. Man wollte ein realistischeres Renngefühl vermitteln, in dem der Spieler auch zu den Seiten „seines Autos“ sehen kann.

2000 war dann wieder ein Namenswechsel angesagt: Sega Enterprises wurde Sega Corporation. Das Spiel Shenmue wurde veröffentlicht. Yu Suzuki wollte weniger ein Spiel veröffentlichen, als eine Welt die lebt und die man durch eigenes Handeln verändern und beeinflussen kann. Das Spiel kam zwar recht gut an, auch wenn die Kritiken geteilter Meinungen waren. Finanziell war es ein ziemliches Desaster für Sega. Die Entwicklung verschlang 20 Millionen Dollar, war 5 Jahre in der Entwicklung und konnte sich trotzdem nur 1,2 Millionen mal verkaufen. 2001 kündigte man das Ende des Dreamcasts an, auch wenn bis heute in Japan noch Spiele erscheinen. Gleichzeitig zog man sich auch völlig aus dem Konsolengeschäft zurück. Man blieb allerdings mit dem Naomi 2 weiterhin im Arcadegeschäft tätig.

2003 gab es dann wieder Fusionsgerüchte. Zuerst mit Sammy und dann kamen auch noch andere Namen wie Capcom, Namco, Electronic Arts und sogar Microsoft ins Spiel 2004 fusionierte man dann doch mit Sammy und nannte sich fortan Sega Sammy Holdings.

2005 wurde man Publisher aller Sports Interactive Titel wie dem Football Manager. Im gleichen Jahr verkaufte man den Hersteller Visual Concepts an Take 2 und kaufte Creative Assembly, bekannt durch die Spiele Medieval: Total War und Rome: Total War.

Mit OutRun 2 brachte man den offiziellen Nachfolger des Arcadeklassikers heraus. Obwohl es in den Jahren zuvor viele OutRun Titel gab, wurden diese von Yu Suzuki selbst nie offiziell anerkannt.

Intern war Sega in verschiedene Teams aufgeteilt, die alle den Namen AM (Amusement Machine) trugen. 2000 änderte man die Namen und machte sie praktisch zu eigenen kleinen Unternehmen. Lediglich AM2 wurde nicht umbenannt, weil sie am populärsten sind:

Konsolen:

1983 – SG 1000
1984 – SG 1000 Mark II
1985 – SG 1000 Mark III / Master System
1988 – Mega Drive / Genesis
1994 – Saturn
1998 – Dreamcast

Handhelds:

1990 – Game Gear
1992 – Mega Jet
1995 – Nomad

Arcadesysteme:

-Sega System 1
- Sega System 2
- Sega System E
- Sega System 16
- Sega System 18
- Sega System 24
- Sega System 32
- Sega System C2
- Sega Model 1
- Sega Model 2
- Sega Model 3
- Sega Titan Video
- Sega NAOMI
- Sega NAOMI 2
- Sega HIKARU
- Sega Chihiro
- Triforce (In Zusammenarbeit mit Nintendo und Namco )
- Sega Lindbergh