Regista solido e versatile degli anni d'oro di Hollywood. Dall'era del muto a quella del cinemascope, ligio alle regole dei generi e dei copioni "di ferro", ma anche capace di finezze stilistiche e di brillanti improvvisazioni sul set. Negli anni venti lavora come cameraman nella fabbrica di comiche di Hal Roach, contribuendo anche ad alcuni classici di Stan Laurel e Oliver Hardy, negli anni trenta comincia a dirigere; si conquista un posto in prima fila dal 1935, quando in Primo amore guida Katharine Hepburn nel suo primo ruolo importante. Conclude il decennio con due ottimi risultati nel campo del musical(Folle d'inverno con Fred Astaire e Ginger Rogers, 1936) e del cinema d'avventura(Gunga Din, 1939). I primi anni quaranta lo vedono sempre più efficace direttore di attrici in commedie tanto frizzanti quanto garbate (oltre a Jean Arthur, ancora la Hepburn in La donna del giorno, 1942) e poi in servizio attivo come documentarista di guerra (fu tra coloro che filmarono la "liberazione" del campo di sterminio di Dachau) Dopo il conflitto, Stevens elimina progressivamente gli elementi di commedia dal suo lavoro, scegliendo e affrontando con cura e meticolosità i pochi ma eccellenti progetti degli anni cinquanta. È la sua ultima vera stagione creativa, che annovera le "tragedie americane" di Montgomery Clift in Un posto al sole (1951, sei oscar tra cui quello alla regia) e dell'ultimo James Dean nel Gigante (1956, oscar alla regia). Nel 1953 firma un classicissimo del cinema western, vero e proprio cult movie, Il cavaliere della valle solitaria con un Alan Ladd, all'apice della sua interpretazione.