Issu d'une famille de musiciens, Stéphane Cardon étudie le piano et le violoncelle dès l'âge de 5 ans.
Il entre au Conservatoire de Lille puis au Conservatoire de Paris, où il obtient les prix d'harmonie, de contrepoint, fugue, contrebasse et, élève d’Olivier Messiaen, les prix d'analyse et de direction d'orchestre.
De retour en France en 1968, il est nommé « Directeur Musical » de l’Orchestre du Capitole de Toulouse.
Il choisit de devenir chef d'orchestre. Il remporte le Premier Prix du Concours International de Besançon, en 1971, et le deuxième du Concours International Nikolai Malko, en 1972. Sa carrière prend de l'essor : il dirige de nombreux concerts en France, en Allemagne et au Danemark. En 1972, il est nommé professeur au Conservatoire National Supérieur de Musique de Paris.
Dans le cadre du « plan du renouveau musical » élaboré par Marcel Landowski, Stéphane Cardon prend la direction du Centre Musical et Lyrique de Grenoble, de sa création en 1972, jusqu’en 1983. Cet établissement, qui assure la vie musicale lyrique, symphonique et de musique de chambre dans la région grenobloise, acquiert sous sa direction un dynamisme incontesté. A la tête de l'Ensemble Instrumental de Grenoble, Stéphane Cardon effectue de nombreuses tournées en Europe (Espagne, Suisse, Pays-Bas, Belgique et Allemagne) ainsi qu’en Amérique latine. S'appuyant sur toutes les forces vives musicales d'une région en pleine expansion, il mène une politique audacieuse en collaboration avec les chorales et écoles de musique locales, favorisant la venue de jeunes solistes français et commandant des œuvres de musique contemporaine.
Pour l'enregistrement des Trois Petites Liturgies de la Présence divine d’Olivier Messiaen, avec l'Ensemble Instrumental de Grenoble, Stéphane Cardon obtient, en 1984, un Grand Prix de l'Académie Nationale du Disque Lyrique. Il a également enregistré des œuvres d’Antoine Dauvergne (trois Concerts de symphonies), Michel Richard Delalande (deux Motets Concerti pour instruments rares) et Béla Bartok (Divertimento).
En 1983, Michel Plasson l’appelle à Toulouse où il devient chef d'orchestre associé de l'Orchestre National du Capitole de Toulouse, qu’il a notamment dirigé dans des opéras (Le Bal masqué, Cosi fan tutte, Manon, La Chauve-souris, Madame Butterfly, et Nabucco à Bercy), ainsi qu’au Festival de Musique de Besançon dans Le Cantiqued'Ezechias (création mondiale), œuvre pour chœur et orchestre de Dominique Troncin.
En outre, il dirige régulièrement l’ONCT lors de concerts de décentralisation en région
Midi-Pyrénées.
Stéphane Cardon est régulièrement invité par des orchestres français et étrangers.
Il a notamment dirigé Cendrillon de Massenet au Festival de Wexford (Irlande) et s’est produit dans une série de concerts au Japon avec l'Orchestre Symphonique de Fukuoka.