Stefano Accorsi nasce a Bologna il 2 marzo 1971.
Terminato il Liceo Scientifico "Sabin" nel 1990, nel '91 risponde ad un annuncio pubblicato sul "Resto del Carlino" dal regista Pupi Avati in cerca di attori per un suo film e, dopo pochi incontri, viene scelto per "Fratelli e sorelle", girato negli Stati Uniti, con il quale vincerà l'Oscar dei giovani come miglior attore esordiente.
Appena tornato in Italia, si iscrive alla Scuola di Teatro di Bologna diretta da Alessandra Galante Garrone, diplomandosi nel '93.
Nel frattempo, nel '92, gira "Un posto".
Entra in seguito nella Compagnia del Teatro Stabile dell'Arena del Sole di Bologna, e nel '93 recita in numerosi spettacoli classici, da "I sei personaggi in cerca d'autore" di Pirandello, a "Gli Innamorati al teatro comico", diretto da Nanni Garella.
Ma la popolarità giunge con la partecipazione allo spot pubblicitario del gelato Maxibon Motta, diretto da Daniele Luchetti nel '94. Il suo "No comprendo" conquista immediatamente i suoi coetanei.
Dopo "Prove di abbordescion e Abbordescion", titolo dello spot del Maxibon Motta, e il film-tv "Voci notturne" di Fabrizio Laurenti e Pupi Avati, nel 1995 interpreta Alex, giovane studente del liceo classico, alle prese con amori, conflitti adolescenziali e prime delusioni, protagonista di "Jack Frusciante è uscito dal gruppo", tratto dal romanzo del bolognese Enrico Brizzi e diretto dall'esordiente regista - altrettanto bolognese - Enza Negroni.
Nel '96 torna a teatro recitando in diversi spettacoli, tra cui "Le donne curiose", "Ista Laus pro nativitate et passione domini", "Fagiolino e Biavati caduti dalle nuvole" e "Naja".
Quest'ultimo, diretto da Angelo Longoni ed interpretato anche da Enrico Lo Verso, verrà poi tradotto sul grande schermo (1997).
Sempre nel 1996 recita nel film "La mia generazione" di Wilma Labate ed ottiene una piccola parte anche in "Vesna va veloce" di Carlo Mazzacurati.
Nel 1997 segue un Seminario Intensivo di Movimento Scenico e di Introduzione alla Bio meccanica Teatrale, con uno studio di Drammaturgia.
Nell'estate dello stesso anno viene richiamato da Luchetti per fare da protagonista nel suo nuovo film "I piccoli maestri".
Il 1998 è un anno ricco di impegni.
Stefano infatti interpreta Freccia, personaggio principale del film "Radiofreccia" di Luciano Ligabue e, grazie alla sua splendida interpretazione, vince diversi premi: David di Donatello, Premio Amidei e Ciak d'Oro come migliore attore protagonista.
Lo ritroviamo ancora, insieme a Giovanna Mezzogiorno, nel film-tv "Più leggero non basta", diretto da Elisabetta Lodoli.
Infine impersona il "bandito-gentiluomo" Horst Fantazzini - nella sua triste ma reale storia - nel film "Ormai è fatta" del regista Enzo Monteleone, grazie al quale vince la Grolla d'oro come attore protagonista.
Nel '99 si cala nei panni dell'avvocato Raffaele Della Valle per il film "Un uomo perbene" di Maurizio Zaccaro, che ripercorre la storia sul caso Tortora, con il quale gli viene attribuita un'altra Grolla d'oro.
Interpreta poi il ruolo di ragazzo-padre vittima della febbre del gioco nel film-tv "Come quando fuori piove" di Mario Monicelli.
Con l'inizio del nuovo millennio gli impegni di Stefano si moltiplicano: tra la fine del 1999 e quella del 2000 gira ben 4 film.
"Capitani d'Aprile" di Maria De Medeiros, in cui recita la parte dell'ufficiale Salgueiro Maia, uno dei leader dell'insurrezione del 1974 in Portogallo, passata alla storia come "Rivoluzione dei Garofani";
"L'ultimo bacio" di Gabriele Muccino, che mostra il desiderio di fuga, l'irrequietezza e l'incapacità di vivere tipici dei nostri tempi ;
"Le fate ignoranti" di Ferzan Ozpetek, in cui recita nel ruolo di un ragazzo omosessuale vincendo, grazie alla sua splendida interpretazione, il Nastro d'Argento (premio dei giornalisti cinematografici al cinema italiano) come migliore attore protagonista, il Globo d'Oro dalla Stampa Estera in Italia e il Ciak d'Oro come migliore interprete;
"La stanza del figlio" di Nanni Moretti, dove lo vediamo paziente nevrastenico di Moretti-psicanalista.
A Londra gira in seguito "Tabloid Tv", del regista David Blair, dove è un calciatore italiano che ama la bella vita e la cocaina.
Stefano gira anche, tra Venezia e Roma, il film-tv "Il giovane Casanova", diretto da Giacomo Battiato, che è stato trasmesso da Canale 5 nel febbraio 2002.
"Santa Maradona", del regista Marco Ponti, è il titolo del film che ha girato a Torino tra la primavera e l'estate 2001. E' stato il film italiano con il miglior incasso nel periodo autunno/inverno 2001.
Nel novembre del 2001 Stefano termina le riprese di "Un viaggio chiamato amore", diretto da Michele Placido, in cui interpreta il poeta Dino Campana. Il film è stato in concorso alla 59^ Mostra Internazionale d'Arte Cinematografica a Venezia e, grazie alla sua magnifica recitazione, Stefano ha vinto la Coppa Volpi per la migliore interpretazione maschile.
Dopodiché si concede il cosiddetto "anno sabbatico" durante il quale trascorre molto tempo in Francia (ed impara il francese). Torna alla ribalta con la 60^ Mostra Internazionale d'Arte Cinematografica a Venezia, alla quale partecipa in veste di giurato.
Da novembre 2003 a febbraio 2004 gira, a Roma, il film "Ovunque sei", diretto nuovamente da Michele Placido, nel ruolo di un medico del pronto intervento. In marzo inizia subito a girare un'altra storia, "L'amore ritrovato", diretto da Carlo Mazzacurati, con Maya Sansa. Entrambi i film hanno partecipato alla 61^ Mostra Internazionale d'Arte Cinematografica a Venezia, il secondo fuori concorso.
Il 2005 vede un buon inizio: "Provincia meccanica", il film d'esordio di Stefano Mordini, viene scelto come rappresentante dell'Italia al Festival di Berlino a febbraio. In ottobre esce "Romanzo criminale", diretto ancora da Michele Placido, con un cast d'eccezione (Kim Rossi Stuart, Claudio Santamaria, Pierfrancesco Favino e Jasmine Trinca). Il film riscuote ampio successo di pubblico e di critica; verrà infatti candidato al Festival di Berlino 2006 come unico rappresentante dell'Italia. Con il termine del 2005 Accorsi conclude anche le riprese di 2 film francesi: "Les Brigades du Tigre" per la regia di Jerome Cornuau, e "Tutta colpa di Fidel", dell'esordiente figlia d'arte Julie Gavras. I film escono nel 2006 in Francia e il film della Gavras viene presentato in Italia alla prima edizione della Festa internazionale del Cinema di Roma. Durante le riprese di "Saturno contro", il film di Ferzan Ozpetek che vede l'attore protagonista a fianco di Pierfrancesco Favino e Margherita Buy, Stefano Accorsi diventa papà di Orlando, nato il 21 settembre 2006 dalla sua unione con la modella-attrice francese Laetitia Casta.