Après 27 matchs pour les Bruins en 1992-1993 et en 1993-1994, il passe quelques saisons dans les ligues mineures avant de revenir à la LNH pour de bon en 1996-1997.
En janvier 2003, il dut quitter un match à cause d'une arythmie cardiaque. Il fut gardé sous observation par les médecins pendant la nuit et après avoir raté 7 matchs, on lui permit de revenir au jeu.
Le , son arythmie cardiaque refait surface pendant un match entre le Rīga 2000 et le Dinamo Minsk. Žoltoks quitte la glace avec 5 minutes à faire dans le match, s'effondrant et mourant en entrant dans le vestiaire. Les médecins biélorusses annoncèrent que son décès fut causé par un infarctus du myocarde majeur.
En 588 matchs de saison régulière, Žoltoks amassa 111 buts et 147 passes.
Il laisse derrière lui sa femme Anna et ses fils Edgar et Nikita. Sergejs Žoltoks est enterré au cimetière orthodoxe Ivana kapi [Cimetière d'Ivan] à Riga[2].