Стефан Стоянов е роден в София през 1954 г. в семейство на традиционно посветени на просветата, науката и обществените дела хора.

Негов баща е доцент Васил Стоянов, създателят на българския индустриален и пространствен дизайн. Една изключително колоритна и знамените фигура по своето време.

През 1973 година Стефан завършва 114-та Английска езикова гимназия (днес Първа английска езикова гимназия), София.

След отбиване на военната си повинност кандидатства математика в СУ “Св. Климент Охридски”. Дипломира се като първенец на випуска през 1981 г. с пълно отличие и златен медал след  рядко  постижение  в следването си - всички изпити, по всички предмети е взел с отличен 6. Факт, който сам по себе си говори за какъв характер става дума, защото сред шестиците има изпити и на неприятни му предмети. 

В периода 1981 - 1990 е бил специалист в Института по математика на БАН, преподавател в СУ “Св. Климент Охридски”, хоноруван асистент ВИИ “К. Маркс” (сега УНСС), главен специалист и ръководител на филиал “Инженерно-внедрителска дейност” на Съюза на математиците в България. През 1989 става доктор по математика.

Учредител е на Демократическата партия през декември 1989 г. В неговия дом се провеждат първите срещи и обсъждания след нейното възстановяване. Там е ставало и записването на желаещите да станат нейни членове. Той е автор на първия устав и програмните документи на партията. Избран е за неин заместник-председател. За председател е избран Борис Кюркчиев (1908-2002), който е бил активист на партията преди 9 септември 1944 г. 

В  качеството си на заместник-председател Стефан Стоянов е член на Националния координационен съвет на СДС и участва в заседанията на Кръглата маса . 

Той е активната фигура от ръководството на Демократическата партия  във всички заседания на Националния координационен съвет при обсъждане и определяне на кандидат-депутатските листи на СДС за 7 ВНС. Негова е основната заслуга при определяне на листата на кандидатите за депутати от Демократическата партия. Благодарение на него в нея е включен и Стефан Савов като мажоритарен кандидат в София. Стефан Стоянов като зам.-председател на Демократическата партия и присъстващ на заседанието на Националния координационен съвет поставя ултиматум: или Стефан Савов ще бъде в листата на това място, или Демократическата партия напуска СДС и няма да участва в изборите!

Това направи впечатление. Не че партията беше голяма, но беше недопустимо в СДС да се допусне  разцепление непосредствено преди изборите. Така Стефан Савов зае първия си политически пост. 

В периода 1990 - 1991 Стефан Стоянов е депутат в VII ВНС. Печели мажоритарен район в София и е втори (след Желев) в пропорционалната листа за София от СДС. В 7-то ВНС Стоянов инициира създаването на Етичната комисия в парламента (неин председател става професорът по философия Петър-Емил Митев, депутат от БСП, а Стефан Стоянов заместник председател). Предмет на комисията са случаите на "конфликт на интереси" в дейността на депутатите. Така понятието "конфликт на интереси" влезе в публичните дебати у нас. С други думи - заговори се за една от формите на корупцията. Стефан Стоянов е вносител на предложението, когато депутат участва в обсъждането на решение или закон, да декларира дали има, или няма личен интерес от неговото приемане или отхвърляне. Той е заместник-председател на Българската интерпарламентарна група. 

През 1991 година беше получена информация от президента Желю Желев, че Симеон Втори (тогава резидентстващ в Мадрид) е дал указание на своите привърженици, в това число беше и Стефан Савов, да не се подписва конституцията, а да се настоява да влезе в действие Търновската конституция. Това допълнително мотивира мнозинството от парламентарната група на СДС да подпише новата конституция. 

Сред подписалите беше и Стефан Стоянов. 

Заедно с останалите подписали той беше изключен от СДС с решение на мнозинството от Националния координационния съвет създадено от новоприетите извънпарламентарни партии.

През 1991 година Стефан Стоянов създава партия Демократическа партия-консервативен сговор и става съучредител на  СДС-Либерали. 

От 2002 до 2006 Стоянов е посланик на България в Атина. При изтичането на мандата е награден с ордена "Големият кръст на Ордена на Феникса" - най-големия гръцки орден, присъждан на чужденци.

В разговор с президента и министър-председателя на Гърция.

След завръщането си в София, отказва предложената му дипломатическа кариера и се ориентира  към бизнеса, с който се занимава от 1992 г.

Той е активен общественик. Поддържа материално ученици роми. Основател и член на Ротари клуб София (1991). Председател е на Управителния съвет на фондация „Свободна инициатива“ (1992-2001).

Владее английски, руски, немски, гръцки.

Семеен и има една дъщеря.