Der Handwerkersohn aus Pommern begann seine Laufbahn 1848 als Schreiber im Postbüro seiner Heimatstadt. Über Marienburg, Danzig, Köln und andere Stationen kam er 1856 in das Generalpostamt in Berlin und bewies Organisationstalent und Pioniergeist. Er modernisierte Dienstinstruktionen, publizierte 1859 „Die Geschichte der preußischen Post von ihrem Ursprung bis auf die Gegenwart“ sowie ein Lehrbuch für Postbeamte, den „Kleinen Stephan“ (1863). Das hatte zur Folge, daß er rasch befördert und mit Vollmachten versehen wurde. Ab 1870 war Stephan Generalpostdirektor des Norddeutschen Bundes, ab 1876 Generalpostmeister, 1880 erster Staatssekretär des neu errichteten Reichspostamtes des Deutschen Reiches, 1885 preußischer Staatsminister. Er hatte wesentlichen Anteil an der Gründung des Weltpostvereins im Jahre 1874. Seiner Initiative sind zahlreiche Neuerungen zu verdanken. Dazu zählen die Feldpostzustellung im Krieg 1870/71, die Erfindung und Einführung der Postkarte (1870), Postanweisungen und Nachnahmen, eine einheitliche Gebührenordnung, die Vermehrung der Poststellen, besonders zugunsten der Landversorgung, und die Einführung des Fernsprechers. Seine Wohnung befand sich Leipziger Straße 15, ab 1894 in der Stephanstraße. Bestattet wurde er auf dem Friedhof der Dreifaltigkeitskirche, Mehringdamm.