Figlio di divorziati, proveniente da una famiglia di origine siciliana, ha un'infanzia turbolenta, fra New York, il Maryland, Philadelphia. Espulso da diverse scuole, frequenta il Collegio Americano in Svizzera grazie a una borsa di studio, vinta con le sue imprese sportive. Torna in America e si iscrive all'Università di Miami per frequentare un corso d'arte drammatica. Si mantiene facendo di tutto, dall'inserviente in uno zoo alla maschera in un cinema. Incomincia a scrivere copioni e si trasferisce a New York per fare l'attore. Dopo una serie di provini è scritturato per interpretare e scrivere i dialoghi del film indipendente "Happy days - La banda dei fiori di pesco". Seguono ruoli di secondo piano in film come "Il prigioniero della seconda strada", "Anno 2000, la corsa della morte", "Marlowe, il poliziotto privato". Nel 1974 sposa Sasha Czack che gli dà due figli. Deciso a farsi largo, scrive e interpreta "Rocky" diretto poi da Avildsen, con buona partecipazione agli eventuali profitti: il film vince 3 Oscar (e gli regala le candidature come miglior attore e sceneggiatore). Dopo la caratterizzazione approssimativa come leader studentesco disilluso e incattivito in "Fuga senza scampo", si dimostra capace di registri interpretativi diversi in "F.I.S.T.". Esordisce nella regia con "Taverna paradiso", film d'avventure metropolitane, e prosegue con "Rocky II", "Rocky III", "Staying alive" e "Rocky IV", esaltando quella stessa forza fisica che propone anche in "I falchi della notte", "Fuga per la vittoria", "Rambo", "Rambo II - La vendetta", "Cobra" e "Over the top". L'unico personaggio sentimentale e antieroico è nella commedia "Nick lo scatenato".
Nel 1985 divorzia dalla Czack e sposa l'avvenente attrice Brigitte Nielsen, conosciuta sul set di "Rocky IV": due anni dopo il matrimonio è già in pezzi. Dopo un nuovo seguito del reduce inferocito ("Rambo III"), l'attore - che ama farsi chiamare Sly - interpreta un film carcerario, adatto all'esplosione della violenza ("Sorvegliato speciale") e accetta poi di misurarsi con Kurt Russell in un film autoironico, "Tango & Cash".
All'indomani del quinto 'Rocky', finalmente l'attore prova a cambiare registro affrontando spiritosamente, e con qualche gag efficace, una parte comica in "Oscar, un fidanzato per due figlie" di Landis. Poi, insiste con "Fermati o mamma spara". Ma l'azione spericolata rende meglio alla cassa e Stallone s'improvvisa scalatore per combattere i cattivi - "Cliffhanger - L'ultima sfida" - prima di mescolare con gusto, brutalità, satira e fantascienza in "Demolition man". Con il successivo "Lo specialista" siamo addirittura alla cinefilia per lettori della stampa rosa: Stallone rifà Rambo e Sharon Stone riprende "Basic instinct" per far scoccare scintille di azione e sesso. Che altro tentare? Rimane da sfruttare sino in fondo la fantascienza, dove ogni 'miracolo' è possibile, con una storia del Duemila ambientata in una Manhattan devastata dalla criminalità, "Dredd - La legge sono io". Di fronte a una sequela di flop ("Assassins", "Daylight"), Stallone risponde con un'interpretazione mimetica - ingrassa oltre 20 chili - bizzarra e intensa nel noir "Copland". Ma il fenomeno Stallone sta declinando (come rivelato dai recenti "La vendetta di Carter", "Driven", "D-Tox"). L'attore, che dicono sia anche un buon pittore astratto, dal 1997 è sposato con Jennifer Flavin che gli ha dato due figli. Anche il fratello di Stallone, Frank, e il figlio Sage sono attori. Nel 1997 il magazine 'Empire' l'ha inserito nella classifica delle 100 star più importanti della storia del cinema.
Dopo anni di alti e bassi Stallone torna sulla cresta dell'onda e decide che la saga di Rocky non ha avuto con il quinto capitolo il finale che lui sognava. Torna quindi a lavorare sulla figura dello stallone italiano e scrive, dirige ed interpreta "Rocky Balboa". Ma non finisce qua. Tra i suoi progetti futuri c'è anche il quarto capitolo di "Rambo".