Après avoir suivi l'enseignement d'Yves Pignot puis celui du Conservatoire National Supérieur d'Art Dramatique (1983-1985), Stéphane Freiss entre comme pensionnaire à la Comédie Française (1986- 1988). Parallèlement, il fait ses débuts à la télévision et le film Premiers désirs marque sa première apparition au cinéma aux côtés d'Emmanuelle Béart. Il poursuit sa carrière en faisant des apparitions dans des films tels que Sans toit ni loi et Le Complexe du Kangourou qui le révèlent au public.En 1988, il reçoit le César du meilleur espoir masculin pour son rôle dans Chouans !, film historique dans lequel figure également Sophie Marceau. Il renoue avec le genre aux côtés de Timothy Dalton dans La putain du roi ou encore dans Monsieur N. d'Antoine de Caunes. Il incarne également le capitaine d'une armée dans la Sicile du XIXème siècle dans Entre deux mondes.Son physique de séducteur lui permet de donner la réplique à des actrices telles que Béatrice Dalle dans Les Bois Noirs de Jacques Deray ou Maruschka Detmers (Comme des rois). Il interprète par ailleurs le rôle d'Aladin dans Les 1001 Nuits aux côtés de Thierry Lhermitte.Il revient sur le devant de la scène avec 5 x 2 (2004) de François Ozon où il tient le rôle principal aux côtés de Valeria Bruni-Tedeschi.