Stéphane Debac fait ses premières armes à Lyon, au Conservatoire, où il est reçu à 16 ans en présentant un sketch de Coluche. A 18 ans, il intègre la compagnie Skénée pour une tournée de festivals de théâtre de rue. L'apprenti comédien quitte Lyon pour Paris en 1995 avec en poche un livre reçu pour ses 15 ans, Comédien : du rêve a la réalité de Serge Rousseau. Des mots qui résonneront longtemps... Passant des Cours Simon à l'atelier Andreas Voutsinas, il est choisi en 1996 pour Cnet, une émission à sketches diffusée sur Canal +. En 1998, il écrit et joue ses propres sketches pour le nouveau Petit Théâtre de Bouvard rebaptisé Bouvard du rire et diffusé sur France 3.

En 1999, il débute au cinéma dans un long métrage coréen inédit en France intitulé Interview Dogma7 réalisé par Daniel H. Byun. S'ensuit une alternance de rôles à la télévision (Dans la tête du tueur, Engrenages, ...) et au cinéma (L'Incruste, fallait pas le laisser entrer !, L'Ivresse du pouvoir, Les Vacances de Mr. Bean). C'est en 2005 que Raoul Peck lui offre son premier grand rôle, celui du juge Lambert, dans L'Affaire Villemin. Depuis, il enchaîne les tournages : il retrouve Chabrol pour La Fille coupée en deux (2007), s’essaie à la comédie musicale grâce à Modern Love (id.) et incarne un des habitants de La Commune, série de Canal +.

En 2008, il fait une incursion dans le cinéma américain et se retrouve confronté à d’étranges Phénomènes (2008), puis revient en France interpréter l'inspecteur des affaires sociales aux côtés de Gérard Jugnot dans Faubourg 36 (id.). L’année suivante, il retrouve l’acteur qui le dirige également dans Rose & noir, comédie située au temps des guerres de religion. Confronté en 2010 à des esprits maléfiques du désert, les Djinns, il fait un grand écart en 2011 en apparaissant en tueur en série qui menace la famille d’Albert Dupontel dans La Proie, puis embarque pour La Croisière, une comédie où il côtoie Line Renaud et Charlotte De Turckheim.