Себастиан Стан е роден на 13 август 1982 год. в Констанца, Румъния. Той се премества, заедно с майка си във Виена, Австрия, когато е на 8 г., а малко след това в Ню Йорк, когато е на 12. Стан учи в Rutgers Mason Gross School of the Arts и прекарва една година специализация в Shakespeare's Globe Theatre в Лондон.
Когато се завръща в Ню Йорк той започва работа в някои проекти като Law & Order (1990), Tony 'n' Tina's Wedding (2004) and Red Doors (2005). През 2007 Стан започва участие в „Клюкарката“, следват редица проекти, докато не започва снимки в „Капитан Америка: Първият отмъстител“, който му докарва световна популярност.