В 1962 г., будучи абитуриентом Академии имени Сибелиуса, выиграл национальный конкурс пианистов имени Май Линд. Затем окончил академию, после чего совершенствовал своё мастерство в Джульярдской школе под руководством Джеймса Левайна, Леонарда Слаткина и Жана Мореля. Возглавлял Симфонический оркестр Венского радио (1975—1982), Симфонический оркестр Финского радио (1977—1987), Филармонический оркестр земли Рейнланд-Пфальц (1983—1990), Датский национальный симфонический оркестр (1988—1995), Хельсинкский филармонический оркестр (1995—2007). Неоднократно гастролировал в России.
Обширная дискография Сегерстама включает произведения Альбана Берга, Иоганнеса Брамса (все симфонии), Карла Биргера Блумдаля, Рихарда Вагнера, Джона Корильяно, Эриха Вольфганга Корнгольда, Витольда Лютославского, Густава Малера (все симфонии с Датским национальным симфоническим оркестром), Модеста Мусоргского, Пера Нёргорда, Карла Нильсена, Аллана Петтерссона, Эйноюхани Раутаваары (все симфонии с несколькими оркестрами), Ханса Ротта, Вольфганга Рима, Альбера Русселя, Яна Сибелиуса (все симфонии с Датским национальным симфоническим оркестром; все симфонии с Хельсинкским филармоническим оркестром), Александра Скрябина (все симфонии), Флорана Шмитта, Альфреда Шнитке. Среди произведений, впервые исполненных под управлением Сегерстама, — Broken Chant Гии Канчели.
Как композитор известен, прежде всего, многочисленными симфониями, написанными, как правило, для оркестра, играющего без дирижёра: в ноябре 2010 года их уже 239. Помимо них написал около 30 струнных квартетов, многочисленные концерты — 13 скрипичных (два последних носят номера 12222 и 13333), 8 виолончельных, 4 альтовых, 4 фортепианных, 3 для валторны.
С 1997 г. Сегерстам преподаёт дирижирование в Академии Сибелиуса. Среди его учеников, в частности, Сусанна Мялкки, Саша Мякиля и Маркку Лааксо.
