Né à Leicester en Angleterre le 20 juin 1941, Stephen Frears poursuit des études à la Faculté de Cambridge avant de devenir assistant du metteur en scène Lindsay Anderson au Royal Court Theatre de Londres. En 1966, il pénètre le milieu du cinéma en devenant l'assistant de Karel Reisz pour son film Morgan, avant d'intégrer la société de production d'Albert Finney. Après un court métrage intitulé The Burning en 1967, Stephen Frears réalise son premier long métrage, Gumshoe, en 1972, un thriller inspiré des films noirs des années 40, scénarisé par Neville Smith. Parallèlement, il entame une carrière prolifique à la télévision anglaise, avec près de quarante téléfilms dramatiques.

En 1984, le cinéaste revient au grand écran et au thriller à rebondissement avec The Hit, puis reprend son travail à la télévision avec My Beautiful Laundrette (1985), film à petit budget qui évoque les troubles raciaux entre Anglais et Pakistanais à travers les relations homosexuelles de ses deux héros. A la suite des critiques enthousiastes, Channel Four fait gonfler des copies en 35 mm pour les distribuer dans toute l'Europe. S'ensuivent deux autres films virulents complétant la trilogie autour de la déliquescence de la société britannique: Prick up your Ears (1987) qui relate la vie du dramaturge Joe Orton, dont la mort révéla à l'Angleterre puritaine son homosexualité et sa vie ponctuée de scandales et Sammy et Rosie s'envoient en l'air qui traite des rapports inter-culturels et des conflits entre générations dans un Londres ravagé par les émeutes. Succès public mais échec critique, ce dernier film choque certains membres de la communauté pakistanaise en raison des mœurs sexuelles des protagonistes et de certaines allusions à la religion.

En 1988, Frears triomphe avec son adaptation des Liaisons dangereuses de Choderlos De Laclos, premier film à costumes et première production internationale à succès qui sera récompensée aux Oscars et révèlera Michelle Pfeiffer aux côtés de Glenn Close et de John Malkovich. Par la suite, son retour aux sources et au film noir avec Les Arnaqueurs, tourné aux États-Unis, l'impose comme l'un des cinéastes de la nouvelle vague britannique les plus doués de sa génération. Se partageant désormais entre la Grande-Bretagne et les États-Unis, il enchaîne avec une comédie grinçante, Héros malgré lui, en 1992 avant de s'atteler à une petite production en 1993 intitulée The Snapper. Trois ans plus tard, il retrouve le scénariste Christopher Hampton ainsi que John Malkovich et Glenn Close dans Mary Reilly, relecture du mythe de "Docteur Jekyll et Mr Hyde" mettant également en scène Julia Roberts. Il travaille en même temps sur son film suivant, The Van, troisième volet de la trilogie "Barrytown" d'après l'auteur irlandais Roddy Doyle, après Les Commitments d'Alan Parker (1991) et The Snapper. Enfin en 1998, il reprend le scénario que souhaitait tourner Sam Peckinpah trente ans plus tôt, The Hi-Lo Country, un western nostalgique produit par Martin Scorsese.

En 2000, Stephen Frears s'interroge sur la notion d'engagement dans High Fidelity, adapté du roman de Nick Hornby, produit et coécrit par John Cusack, à l'origine du projet. De retour en Grande-Bretagne, il tourne l'historique chronique Liam suivi du thriller Dirty pretty things où il dirige Audrey Tautou dans son premier rôle anglophone. Après avoir animé la traditionnelle "Leçon de cinéma" du Festival de Cannes en 2004, le cinéaste se penche sur l'histoire du Windmill Theatre de Londres pendant la Deuxième Guerre mondiale avec Madame Henderson présente. Il revient sur le petit écran avec The Deal, une étude des relations entre le Chancelier Gordon Brown et le Premier ministre Tony Blair, qui lui permet d'obtenir le BAFTA du meilleur film de télévision en 2004. Portant un vif intérêt à la politique anglaise et à la famille royale, il s'attaque en 2006 à The Queen, portrait de la famille royale et de la politique menée par Elizabeth II avec pour toile de fond la mise en lumière des conséquences du tragique décès de la Princesse Diana.

Président du jury du 60ème festival de Cannes en 2007, il présente au dernier Festival de Berlin et en avant-première mondiale Chéri, son adaptation du roman éponyme de Colette. Film d'époque scénarisé par Christopher Hampton, ce dernier lui permet de renouer avec Michelle Pfeiffer et ses premières amours. C'est la comédie qu'il fréquente à nouveau par la suite avec Tamara Drewe (2010) dans lequel il met en scène l'actrice Gemma Arterton, puis deux ans plus tard avec Lady Vegas, film d'arnaqueurs au casting de luxe : Bruce Willis, Catherine Zeta-Jones et Rebecca Hall. Malheureusement, le film est un échec tant critique que commercial. En 2013, il réalise le drame Philomena sur un scénario de Jeff Pope et Steve Coogan qui interprète également l'un des personnages principaux aux côtés de Judi Dench.

Par la suite, Stephen Frears plonge dans le monde du cyclisme avec The Program, un portrait du champion Lance Armstrong, de sa lutte contre la maladie à sa déchéance suite à un scandale de dopage en passant par ses succès éclatants sur le Tour de France. Il y dirige notamment Ben Foster dans la peau du champion ainsi que le comédien français Guillaume Canet.