Степан Солженицын родился 8 сентября 1973 года в Москве. Является сыном Нобелевского лауреата, писателя Александра Солженицына. В первый год жизни покинул СССР в связи с арестом и высылкой отца. В 1976 году семья оказалась в США. Там же получил образование. Изучал градостроительство и экологию. Имеет степень магистра городского планирования, полученную в Массачусетском технологическом институте. Ранее окончил Гарвардский университет со степенью бакалавра. Являлся специалистом по оценке воздействия энергетических проектов на окружающую среду.
В 2004 году вернулся в родной город Москву и стал консультантом компании «Маккинзи» в сфере энергетики России и стран СНГ, занимался разработкой и реализацией стратегий развития компаний в сфере электроэнергетики и теплоснабжения, руководил проектами в области генерации, электросетей, энергосбытовой деятельности. Консультировал энергетические компании и регулирующие организации по вопросам структурных изменений в российской энергетической отрасли. Возглавлял экспертные группы компании «Маккинзи» по энергетике в России и странах СНГ, а также глобальную экспертную группу компании по атомной энергетике.
Степан Александрович Солженицын с ноября 2018 года по февраль 2023 года был Генеральным директором (часть этого времени – председателем совета директоров) Сибирской генерирующей компании (СГК). На этой должности занимался задачами модернизации энергетических предприятий, развития инфраструктуры теплоснабжения, повышения экологической эффективности объектов. С мая 2020 года по апрель 2022 года также руководил Сибирской угольной энергетической компанией («СУЭК»).
С января 2021 года входит в состав Совет директоров компании «Еврохим АГ».
С октября 2023 года является заместителем председателя Международного альянса за устойчивое использование угля (futurecoal.org), выступающей, с одной стороны, за наилучшие технологии использования угля для обеспечения его будущего с учетом экологических, экономических и климатических целей, а с другой стороны, за право всех стран развивать свою энергетику исходя из своих национальных интересов, по наименьшим затратам, при этом отвечая целям надежности и экологичности.