Después de entrenar en Hamburg drama studio desde 1989 hasta 1992 bajo la dirección de Hildburg Frese, Stephan Kampwirth trabajó en el Teatro Schiller en Berlín, el Burgtheater en Viena y el Kammerspiele en Munich. Su carrera en el cine y la televisión comenzó a principios de la década de los noventa con papeles pequeños en series de televisión como Großstadtrevier, Wolffs Revier y Tatort. Se dio a conocer a un público más amplio con la miniserie de televisión Ein unmöglicher Mann en el 2001 y con la versión cinematográfica de la novela de Amelie Fried, Der Mann von Nebenan (2002), en la que interpretó el papel de Lukas Lander. Desde 2013 hasta 2015, interpretó al Dr. Bode en la serie de televisión Lerchenberg. Después interpretó el papel de Walter Richter en la adaptación cinematográfica de Agnes (2016) de Peter Stamm, junto a Odine Johne, quien interpretó el papel titular. Desde 2017, Kampwirth interpreta el papel de Peter Doppler, uno de los papeles principales en la serie de ciencia ficción de Netflix Dark.