Sebastian Stan rođen je 13. kolovoza 1982. u Rumunjskoj i po imenu je dobio po Johannu Sebastianu Bachu. Nakon razdvajanja roditelja u dobi od dvije godine, s biološkim ocem izgubio je kontakt, a ponovno su se zbližili kad mu je bilo 18 godina. Prijelom u karijeri doživio je 2011. kad je u filmu „Captain America: The First Avenger“ utjelovio Buckyja Barnesa, ulogom koji je nastavio u „Captain America: The Winter Soldier“ (2014) i u brojnim daljnjim Marvelovim filmovima, uključujući „Ant‑Man“, „Captain America: Civil War“, „Black Panther“, „Avengers: Infinity War“ i „Avengers: Endgame“. Izvan Marvelovog svemira glumio je u znanstvenofantastičnom filmu „The Martian“ (2015) uz Matta Damona, u dramskom filmu „I, Tonya“ (2017) i u miniseriji „Pam & Tommy“ (2022) gdje je prikazao Tommyja Leeja.