W 1942 uznany za czwartą rakietę w USA, w kolejnych trzech latach figurował na 3. miejscu rankingu federacji amerykańskiej. Wygrywał m.in. mistrzostwa USA na kortach ziemnych (w singlu 1944, w deblu 1944, 1945 z Billem Talbertem) i mistrzostwa USA w hali (1946, w singlu). W turniejach wielkoszlemowych pozostał bez wygranej – w 1944 był w finale debla mistrzostw USA (z Talbertem), w 1947 w finale tego turnieju w mikście (z Gertrude Moran), w 1946 w finale debla na mistrzostwach Francji (z Enrique Moreą). Na Wimbledonie w 1946 był w półfinale debla w parze z Budge’em Pattym.
W 1947 Segura zdecydował się na podpisanie kontraktu zawodowego z promotorem Jackiem Harrisem. Jak wynika ze wspomnień Bobby’ego Riggsa, Ekwadorczyk zastąpił w rozgrywkach zawodowych Teda Schroedera, który opóźnił swoje przejście na status profesjonalny. Segura rozpoczął karierę zawodową od serii pojedynków (tzw. touru) z Australijczykiem Dinnym Pailsem, rozgrywanych w tle głównych meczów, które toczyli najwięksi gwiazdorzy – Jack Kramer i Bobby Riggs. Rychło zdobył wielką popularność, głównie ze względu na nietypowy styl gry i szeroki uśmiech, który towarzyszył mu na korcie (często rzucał żarty w stronę publiczności).