Stephen Amell hraje v seriálu Arrow postavu Olivera Queena, miliardářského playboye, který jako noční lovec a mstitel bojuje s nepřáteli města Starling. Amell hrál také roli Jorana Van Der Sloota v projektu „Spravedlnost pro Natalee Holloway“, který vyprávěl skutečný příběh o hledání vraha dcery Beth Hollowayové, jež se snaží přivést Jorana, předpokládaného pachatele, před soud. Amell získal za tuto roli chválu diváků i kritiků. V menších rolích si ho diváci mohli všimnout v seriálech „New Girl“ nebo „Private Practice“. V posledním čase dále v sérii „Hung“, kde se Amell stal Jasonem, mladým gigolem, který konkuruje postavě Raye v podání Thomase Janea. Pozoruhodný byl i jeho výkon při hostování v „CSI: Miami“, „NCIS: LA“, „The Vampire Diaries“ a „90210“. Na podzim roku 2007 Amell získal cenu Gemini za nejlepší mužský herecký výkon ve vedlejší roli za práci v dramatickém seriálu „Regenesis“ z produkce kanadské The Movie Network.

Bratrem Stephena je herec Robbie Amell.