Stephen Norrington débute sa carrière en travaillant sur la création des effets spéciaux de nombreux films, dont Aliens le retour et Alien 3, puis se spécialise dans la mise en scène de clips vidéos. En 1995, il écrit, produit et réalise son premier long-métrage, Death machine, oeuvre de science-fiction à petit budget.

En 1998, Stephen Norrington se voit confier les commandes de Blade, superproduction américaine emmenée par un Wesley Snipes tueur de vampires. Trois ans plus tard, il retourne au cinéma indépendant avec le drame The Last minute mais les grands studios refont vite appel à lui. En 2003, il réalise ainsi La Ligue des gentlemen extraordinaires, épopée de science-fiction mettant en vedette Sean Connery à la tête d'une équipe de super-héros composée des plus grandes figures de la littérature fantastique.