Im Alter von acht Jahren zog er mit seiner Mutter und seinem Stiefvater nach Wien. Mit zwölf siedelte er mit ihnen in die Vereinigten Staaten über. Nach einem Studium an der Rutgers University begann er in Independentfilmen aufzutreten. Eine kleine Nebenrolle spielte er im Oscar-nominierten Film Rachels Hochzeit. Des Weiteren spielte er in Der Pakt die Rolle des Chase Collins. 2009 war Stan in der Fernsehserie Kings zu sehen. 2010 spielt er die Hauptrolle im Film The Apparition an der Seite von Ashley Greene und Tom Felton, der Film startete erst 2012 in den Kinos.
2011 übernahm er in der Marvel-Comicverfilmung Captain America: The First Avenger die Rolle des James Buchanan Barnes/Winter Soldier. Die gleiche Rolle spielte er auch in der Fortsetzungen The Return of the First Avenger (2014) und The First Avenger: Civil War (2016).
Seit seinem Auftritt in der Fernsehserie Gossip Girl in der Rolle des Carter Baizen war der Schauspieler bis April 2010 mit der Hauptdarstellerin Leighton Meester liiert. Von Sommer 2012 bis Juli 2013 war er mit Jennifer Morrison liiert, die er am Set der Fernsehserie Once Upon a Time – Es war einmal … kennenlernte. Seit 2014 ist er mit der Schauspielerin Margarita Levieva liiert.
Filme
2028 – The Batman: Part II
2027 – Avengers: Secret Wars
2026 – Avengers: Doomsday
2026 – Malul Vânăt
2026 – Fjord
2025 – Thunderbolts*
2025 – Captain America: Brave New World
2024 – The Apprentice – The Trump Story
2024 – A Different Man
2023 – Dumb Money - Schnelles Geld
2023 – Ghosted
2023 – Sharper
2022 – The Magic Of Passion
2022 – Fresh
2022 – The 355 - Absolute Geheimsache
2021 – Marvel Studios' 2021 Disney+ Day Special
2021 – Monday - Die Liebe eines Sommers
2020 – The Devil All the Time
2020 – Chadwick Boseman: A Tribute for a King
2020 – Love Again: Jedes Ende ist ein neuer Anfang
2020 – The Last Full Measure
2019 – Marvel Studios: Expanding the Universe
2019 – We Have Always Lived in the Castle
2019 – Avengers: Endgame
2019 – Joseph Pulitzer: Voice of the People
2018 – Destroyer
2018 – Avengers: Infinity War
2018 – Black Panther
2017 – I, Tonya
2017 – I'm Not Here
2017 – Logan Lucky
2016 – The Long Way Home: Making 'The Martian'
2016 – The First Avenger: Civil War
2016 – Bronze
2015 – Der Marsianer – Rettet Mark Watney
2015 – Ant-Man
2015 – Ricki - Wie Familie so ist
2014 – Highway
2014 – The Return of the First Avenger
2014 – Marvel Studios: Assembling a Universe
2012 – Apparition - Dunkle Erscheinung
2012 – Gone
2011 – Captain America: The First Avenger
2010 – Black Swan
2010 – Hot Tub – Der Whirlpool… ist ’ne verdammte Zeitmaschine!
2009 – Toy Boy
2008 – Rachels Hochzeit
2007 – Charlie Banks - Der Augenzeuge
2006 – The Architect
2006 – Der Pakt – The Covenant
2005 – Red Doors
2004 – Tony n' Tina's Wedding
1995 – 71 Fragmente einer Chronologie des Zufalls
Burning Rainbow Farm
Crackpot
Frankenstein in Romania
Impunidad
Let the Evil Go West
Ruins
Untitled Spy Comedy Serien
2023 – Bupkis
2022 – Pam & Tommy
2021 – What If…?
2021 – The Falcon and the Winter Soldier
2021 – Marvel Studios: Gemeinsam unbesiegbar
2021 – Marvel Studios: Legends
2017 – I’m Dying Up Here
2015 – The Late Show with Stephen Colbert
2015 – ARES: live
2015 – Hot Ones
2014 – Variety Studio: Actors on Actors
2014 – Late Night with Seth Meyers
2014 – The Tonight Show Starring Jimmy Fallon
2012 – Das verlorene Labyrinth
2012 – Political Animals
2011 – Once Upon a Time – Es war einmal …
2009 – Watch What Happens Live with Andy Cohen
2009 – Kings
2007 – Gossip Girl
2007 – The Graham Norton Show
2003 – Jimmy Kimmel Live!
1996 – The Daily Show
1990 – Law & Order
1953 – Oscar Verleihung
1944 – Golden Globe Awards