Après quelques petits rôles, Stephen Graham décroche sa première vraie occasion cinématographique dans Snatch, écrit et réalisé par Guy Ritchie, carnaval de malfrats sur le fil du rasoir, dans lequel il revêt le costume d'un entrepreneur simplet. A partir de là, les gangsters ou truands deviennent ses rôles de prédilection. En 2003, il est au casting de Gangs of New York de Martin Scorsese. Il enchaîne ensuite avec Pit Fighter, dépeignant l'univers sombre des combats de pit bull. Outre les productions américaines, Stephen Graham, ex-gosse de Liverpool, est aussi familier des réalisateurs britanniques indépendants qui savent l'employer pour le mettre en scène dans des peintures sociales de l'Angleterre sans détours et sans concessions. Dans Scummy Man de Paul Fraser, l'écume aux lèvres, il incarne un proxénète ultra-violent. En 2007, il fait partie de la chronique d'un apprenti skinhead, aux côtés du jeune Thomas Turgoose, dans This is England, du cinéaste Shane Meadows, sous les traits d'un parrain de bande, ancien taulard à l'influence néfaste. Outre sa participation au film footballistique de Danny Cannon, Goal !, Stephen Graham joue dans plusieurs séries télévisées, parmi lesquelles on peut citer la série de guerre Frères d'armes de Tom Hanks et la série judiciaire The Innocence Project.
