Diplômé de l'école de théâtre de Bologne, Stefano Accorsi fait ses armes d'acteur de cinéma sous la direction de Pupi Avati et Carlo Mazzacurati. Jouant les ados rebelles dans Jack Frusciante, le jeune comédien travaille également avec les réalisateurs Nanni Moretti et Maria de Medeiros. Mais c'est le succès de Juste un baiser en 2002 qui le fait véritablement connaître hors des frontières de l'Italie. Figurant au générique de films à prestige comme Romanzo criminale (2005) ou
Les Brigades du Tigre (2006), Stefano Accorsi n'en oublie pas pour autant de cultiver son image d'éternel romantique comme le prouvent ses prestations dans Une romance italienne (2005) et Un baiser s'il vous plaît (2007). En 2006, il trouve, grâce à la réalisatrice Julie Gavras, l'un de ses plus beaux rôles, celui d'un père converti au communisme dans La Faute à Fidel, et donne, l'année suivante, la réplique à sa compagne à la ville
Laetitia Casta dans le film d'aventure
La Jeune fille et les loups.
Il interprète le rôle d'Alessandro dans le film Tous les soleils de Philippe Claudel qui sortira le 30 mars 2011.