Однако, по прошествии менее одного года на новой должности, в мае 2003 Сержиу по личной просьбе Генерального секретаря ООН Коффи Аннана принимает на себя миссию Специального представителя Генерального секретаря ООН в Ираке после начала войны сил международной коалиции против режима Саддама Хусейна. Отсутствие оснований для начала этой войны отмечалось еще до ее начала руководством ООН. С первых дней в Ираке Сержиу демонстрирует, что он не поддерживает оккупацию Ирака и выступает за скорейшее возвращение власти в стране в руки самих иракцев. Лучше всего его позицию демонстрирует резкий ответ на вопрос иракского журналиста о том, является ли миссия ООН в Ираке лишь прикрытием для США: “Во-первых, мой друг, отвечая на ваш второй вопрос, ООН, ее Генеральный секретарь и Сержиу Виейра де Меллу, представитель Генерального секретаря, не являются чьим-либо инструментом или прикрытием кого-либо. Мы – независимая организация. Генеральный секретарь Кофи Аннан и я – мы ни от кого не зависим. Так что не смейте считать, что мы здесь поддерживаем США или коалицию, хорошо?”.
Одним из его первых распоряжений в Ираке стало практически полное упразднение охраны, состоящей из американских войск, около здания представительства ООН в Багдаде.
19 августа 2003 года грузовик, наполненный взрывчаткой, на большой скорости въехал в здание представительства. В результате мощного взрыва здание было сильно повреждено. Под его обломками погибло 23 работника представительства, среди которых был и Сержиу Виейра де Меллу. Ответственность за данный теракт взяла на себя террористическая организация Аль-Каида, давно заявлявшая о своем непринятии миротворческой роли ООН. Гибель Сержиу Виейра де Мелу привела к временному прекращению присутствия ООН в Ираке, что очень быстро вылилось в эскалацию и многолетнюю гражданскую войну.
В своей траурной речи в Генеральной ассамблеи ООН 19 сентября 2003 года Кофи Аннан сказал:
“Сегодня нас объединяет шок и скорбь по людям, которых мы любили. Все они оставили огромную пустоту: Раид, Линн, Исан, Эмаад, Басим, Рахим, Ранило, Рик, Риза, Жан-Селим, Кристофер, Марта, Фиона, Надя и, наконец, Сержиу, мой дорогой друг. Почему ты никогда не выглядел уставшим, даже работая по 18 часов в день? Почему ты никогда не выглядел подавленным, даже после 18-часового перелета? Почему ты никогда не болел? Почему ты никогда не злился? И ты был единственным официальным лицом в ООН, известным всем по имени. Даже для тех, кто не знал тебя лично, ты всегда был просто Сержиу”.