Stela Popescu s-a născut la 21 decembrie 1935, la Slobozia-Hodorogea, Orhei, Basarabia. S-a născut într-o familie de învățători, iar prima amintire pe care o are bine întipărită în memorie este invadarea Basarabiei de către armata rusă. Atunci, în 1940, tatăl ei este deportat în Siberia, iar mama se refugiază, împreună cu fiica, în România, la Brașov.
''Eu, până la 7 ani, am stat în Basarabia, era război, ce păpuși cu cap de porțelan? Și atunci mama, care era profesoară de lucru manual, avea talent să coasă, să brodeze, îmi făcea păpuși. Mama m-a vrut toată viața cochetă și delicată, dar niciodată n-am fost așa, doar aparent. Eu sunt un băiețoi și acum. Îmi făcea păpuși din cârpă, le umplea cu tărâțe sau cu lână, le făcea frumos, cu cozi, cu sprâncene, mă jucam o zi apoi jucam fotbal cu ele, că minge nu aveam. Câteodată îmi zicea mama: 'Fată, parcă ești smulsă de gâște, eu am fost așa de cochetă, am fost și regina balului'... de-aia nu vroia să mă fac artistă. 'Cum să te faci artistă? Tu să pui niște cizme de cauciuc, îți dau o pufoaică pe tine și la drum, te dau la silvicultură, ca să fie clar'... așa îmi spunea'', mărturisea actrița într-un interviu acordat Agerpres în ianuarie 2015.
În 1953, Stela Popescu susține examenul de admitere la facultate și este repartizată la Facultatea de Limba Rusă ''Maxim Gorki'', la care renunță după un an și jumătate când intră în echipa Teatrului Ministerului de Interne. În 1956 este admisă la Institutul de Artă Teatrală și Cinematografică, iar în paralel continuă să susțină spectacole de teatru, potrivit site-ului www.teatrultanase.ro.
La sfârșitul facultății, în 1960, a debutat la Studioul ''Casandra'', în spectacolul de diplomă ''Nu-i întotdeauna praznic'', de A.N. Ostrovschi, în regia lui Cornel Todea. A fost repartizată la Teatrul din Brașov, unde ajunge să susțină 400 de spectacole pe an. Din 1963 până în 1969 joacă la Teatrul de Revistă "Constantin Tănase". În 1969, artista părăsește Revista și se angajează la Teatrul de Comedie, ceea ce nu o împiedică să continue colaborarea cu Radiodifuziunea Română (pe atunci Radioteleviziunea) din 1963 până în prezent.
A prezentat, alături de actorul Iurie Darie, prima ediție a Festivalului Cerbul de Aur de la Brașov, în 1968.
În paralel, susține și o colaborare cu Revista Românească, sub condeiul lui Mihai Maximilian, cu care avea să se căsătorească în 1969. Totodată, joacă în celebrul serial "Boema" de la Grădina Boema, spectacole care se înscriu în peisajul anti-putere pentru vremea aceea, cu succes de public foarte mare. Timp de 24 de ani cât a jucat la Teatrul de Comedie, vara, când se încheia stagiunea teatrală, juca la Revistă la Grădina Boema. La Teatrul de Comedie a jucat din 1969 până în 1993, unde a făcut parte din distribuția unor spectacole de succes, precum: ''Preșul'', ''Turnul de fildeș'', ''Mutter Courage'', ''Trei surori'', ''Pețitoarea'', ''Plicul''.
A avut șansa de a lucra cu mari regizori, precum: Sanda Manu, Ion Cojar, Lucian Giurchescu, Valeriu Moisescu. În anii 1971-1979 face un cuplul memorabil, pe scenă și la televiziune, cu actorul Ștefan Bănică.
În 1993 a revenit la Teatrul de Revistă "Constantin Tănase", unde lucrează și în prezent. Longevivul cuplu umoristic Stela — Arșinel, care a început colaborarea în 1979, a fost garanția umorului de calitate și în prezent, dar și în trecut, pe textele scenetelor semnate de Mihai Maximilian. Pe scena de la Revistă a realizat show-uri ca ''Aplauze, Aplauze'', ''Revista revistelor'', ''Omul care a văzut moartea'', ''Te aștept diseară pe Lipscani'', ''Nevestele vesele...la Boema'', ''Boema, slăbiciunea mea'', ''În grădina bucuriilor'', ''Constelația Boema'', ''Boema, bucuria mea'', ''Stela, stelele și Boema'', ''Buna seara, Boema'', "Mama Boema".
Stela Popescu este protagonista spectacolului ''Coana Chirița'', un musical după ''Chirița în provincie'' de Vasile Alecsandri, pe muzica lui Al. Flechtenmacher, în regia lui Cristian Mihăilescu (Opera Comică pentru Copii).
În 1958, debutează în cinematografie în pelicula "Alo? Ați greșit numărul". A jucat în peste 25 de filme precum "Pe malul stâng al Dunării albastre", "În fiecare zi mi-e dor de tine", ''Astă seară dansăm în familie'', ''Elixirul tinereții'', ''Nea Mărin Miliardar'', ''Galax, omul păpușă'', ''Secretul lui Nemesis'', ''Figuranții'', ''Maria și Mirabela în Tranzistoria'', ''A doua cădere a Constantinopolului'', ''Sexy Harem Ada-Kaleh'', ''Vara sentimentală'', ''Un petic de cer'', ''Zbor periculos'', ''Căruța cu mere'', ''Am o idee'', ''Ana și hoțul'', ''Grăbește-te încet'', ''Drumuri în cumpănă'', ''Tufa de Veneția'', ''Ultima noapte a singurătății'', ''Despre o anumită fericire'', ''Dimitrie Cantemir'', ''Pantoful Cenușăresei'', ''Vin cicliștii'', ''Faust XX'', ''Sărutul'', ''Omul de lângă tine'', precizează site-ul www.teatrultanase.ro.
A jucat în televiziune de la înființare până în prezent, în piese de teatru și emisiuni de divertisment, reușind să transmită ceva din spiritul satiric și contestatar al Revistei prin textele unor scriitori de valoare: Mihai Maximilian, Grigore Pop, Octav Sava sau Dan Mihăescu. TVR a scos pe piață DVD-urile "O stea printre stele" și "Stela și Arșinel" care reunesc cele mai memorabile apariții TV ale Stelei Popescu.
A moderat emisiuni TV ca: ''Sare și piper'' (Național TV), ''Pentru dumneavoastră, doamnă'' (Realitatea TV). A jucat în serialele tv ''Războiul sexelor'', avându-l ca partener pe Alexandru Arșinel, ''Regina'', ''Iubire și onoare'' și ''Aniela'' difuzate de Acasă TV. În 2006, actrița a avut un rol în filmul de televiziune ''Cuscrele'', difuzat de postul Național TV.
Stela Popescu este implicată în acțiuni de binefacere, în cadrul Fundației ''StelaR'', deschisă alături de Alexandru Arșinel. Fundația ''StelaR'' organizează în fiecare an Gala Premiilor "Mihai Maximilian", dedicate memoriei și amintirii unuia dintre cei mai prolifici autori de texte de revistă, care a fost soțul Stelei Popescu. A scris și o carte de bucate — ''În bucătărie cu Steluța''.
Președinția României i-a conferit artistei Stela Popescu, la 7 februarie 2004, Ordinul Meritul Cultural în grad de Comandor, Categoria D — "Arta Spectacolului". În 2002 a obținut, alături de Alexandru Arșinel, premiul special pentru teatru de revistă al UNITER. Actrița a primit Premiul de Excelență, oferit de Uniunea Criticilor Muzicali și Forumul Muzical Român — revista Melos, în cadrul festivității de decernare a Premiilor criticii muzicale pe 2006.
Stela Popescu și Alexandru Arșinel, cel mai iubit și admirat cuplu de actori a fost premiat la Gala 2008 ''Zece pentru România'' (Locul II — Alexandru Arșinel și Locul III — Stela Popescu) , sărbătorind în 2008, 30 de ani de carieră. Celor doi artiști atât de iubiți de public li s-au mai oferit Premiul Special ''Cei mai de încredere români 2008 — Stela Popescu și Alexandru Arșinel'' și Premiul revistei ''Confidențial'' 2009 (luna ianuarie) pentru Showbiz.
În luna mai 2009 actrița Stela Popescu a primit titlul de "regina comediei" din partea Centrului Cultural Israel-România din Tel Aviv, cu ocazia unui spectacol de excepție, musical-ul ''O noapte furtunoasă'', prezentat în turneu în Israel de Opera Comică pentru Copii din București. Actrița a primit Premiul de excelență la Gala Comediei Românești festCo 2011 (17 iunie), desfășurată la Teatrul de Comedie.
După atâția ani carieră artistică încununată de succes, actrița mărturisește că are mereu emoții înainte de a urca pe scenă.
''În fiecare seară am emoții, toți artiștii au emoții, e un fior, o undă care se transmite între artist și spectator. Impalpabilă, dar există. Să intri în scenă și să fii privit de 800 de ochi te impresionează. Plus că dacă ai ajuns la un anumit nivel nu poți să dezamăgești. De fiecare dată e un examen. Comedia e o farmacie, și dacă înainte de a pune virgula unde trebuie ți-e mintea în altă parte, a căzut poanta, s-a dus. Nu mai aplaudă nimeni. Ce ciudat... Foarte interesant! E o profesie foarte sofisticată, interesantă, nu e simplă. (...) Îmi pare bine când lumea își dă seama de valoarea acestei profesii, satisfacția noastră e că folosim oamenilor, e o meserie extraordinară'', spunea artista în interviul acordat Agerpres.
Stela Popescu a adoptat-o pe Doina Maximilian (fiica fratelui soțului său, Puiu Maximilian), de la care are o nepoată, Stanca.
La 14 decembrie 2011, Stela Popescu a primit o stea pe Aleea Celebrităților din Piața Timpului pentru întreaga carieră. De asemenea, a primit "Placheta Bucureștiului", din partea primarului general al Capitalei, Sorin Oprescu, pentru merite deosebite în slujba teatrului și filmului românesc.