Stefánia belga királyi hercegnő 1864-ben született Brüsszel közelében, II. Lipót belga király és Habsburg–Nádori Mária Henrietta királyné gyermekeként. A belga uralkodói család kívülről pompásnak tűnt, a paloták falai között azonban kevés szeretet jutott a gyerekeknek. Szülei politikai érdekházasságban éltek, bátyja korai halála pedig tovább mélyítette a közöttük húzódó szakadékot. A szigorú neveltetésben részesülő Stefánia több nyelven beszélt, és már fiatalon fontos szerepet töltött be az udvari életben. Alig tizennégy éves volt, amikor bemutatták a húszéves Rudolf osztrák koronahercegnek, Ferenc József és Erzsébet királyné (Sisi) egyetlen fiának. A találkozás mögött gondosan előkészített dinasztikus terv állt: Stefániától azt várták, hogy fiúörököst szüljön a Habsburg-háznak.

Stefánia és Rudolf 1881 májusában házasodott össze Bécsben. Kapcsolatuk kezdetben békésnek tűnt, de a hercegnő hamarosan egy szigorúan ellenőrzött udvarban találta magát, ahol alig rendelkezett saját élete felett. 1883-ban megszületett egyetlen gyermekük, Erzsébet Mária főhercegnő. Rudolf azonban fiúra vágyott, ezért lánya érkezését csalódottan fogadta. Nem sokkal később világossá vált, hogy a házaspárnak nem lehet több gyermeke. Ennek hátterében feltehetően Rudolf kicsapongó életmódja állt. A koronaherceg rendszeresen ivott, számos viszonyt folytatott, és nemi betegségekkel fertőződhetett meg, amelyeket valószínűleg Stefániának is átadott. A hercegnő mindössze huszonkét évesen meddővé vált. Férje sokáig eltitkolta előle betegségét, ezért az orvosok kezdetben más okot kerestek az állapota mögött.

Rudolf egyik szeretője a mindössze tizenhét éves Vetsera Mária bárónő volt. A trónörökös egyre több időt töltött vele a Bécs melletti mayerlingi vadászkastélyban. 1889. január 30-án Rudolfot és Máriát holtan találták a kastélyban. A tragédia körül évtizedeken át összeesküvés-elméletek keringtek, a leginkább elfogadott magyarázat szerint azonban Rudolf előbb lelőtte szeretőjét, majd önmagával is végzett. Stefánia huszonnégy évesen özvegyen maradt. A császári család azonban támogatás helyett elfordult tőle. Jelenlétét Rudolf halálának kellemetlen emlékeztetőjeként kezelték, és bár a házasságuk kudarcáért aligha egyedül ő felelt, a bécsi udvarban sokan mégis őt tették meg a tragédia egyik bűnbakjának. A hercegnő Belgiumba szeretett volna visszatérni, ám lányát Habsburg főhercegnőként nem engedték el Bécsből. Stefánia így egy olyan városban maradt, ahol kívülállóként és teherként tekintettek rá.

Az özvegy hercegnő életében később újabb veszteség következett: lengyel szerelme, Artur Potocki gróf fiatalon meghalt gégerákban. Stefánia ezután hosszú utazásokon próbált menekülni a gyász elől, bejárta a Földközi-tenger vidékét, Máltát, Tunéziát, Szicíliát és Korfut is. Édesapja újabb dinasztikus házasságot szánt neki, Stefánia azonban ezúttal saját maga választott. Az 1890-es évek végén beleszeretett a magyar Lónyay Elemér grófba. II. Lipót ellenezte a kapcsolatot, mert rangon alulinak tartotta a férfit, lánya azonban szembeszállt vele. Stefánia és Lónyay 1900-ban házasodott össze a Trieszt melletti Miramare-kastélyban. A hercegnő ezzel elveszítette császári rangját, ám cserébe olyan házasságban élhetett, amelyet már nem politikai érdekek, hanem kölcsönös ragaszkodás tartott össze. Apja sosem bocsátotta meg neki a döntését. Nem engedte, hogy Stefánia részt vegyen édesanyja temetésén, és halála előtt sem volt hajlandó találkozni vele. Az uralkodó vagyonának jelentős részét ráadásul fiatal szeretőjére hagyta, ezért lányai éveken át tartó örökösödési pert indítottak.

Stefánia és második férje a mai Szlovákia területén álló oroszvári kastélyban telepedett le. Az első világháború idején a hercegnő jótékonysági munkát végzett, később pedig csendesebb életet élt Lónyay Elemér mellett. Lányával idővel végzetesen megromlott a kapcsolata. Erzsébet Mária baloldali politikai nézetei miatt „vörös főhercegnőként” vált ismertté, anya és lánya pedig 1924 után feltehetően többé nem beszélt egymással. Stefánia 1935-ben jelentette meg emlékiratait, amelyek szinte teljes egészében Rudolf haláláig követték életét. Mintha saját történetét is lezárta volna azon a januári napon, amikor férjét és annak szeretőjét holtan találták Mayerlingben. A második világháború végén Stefánia és Elemér a pannonhalmi főapátságban talált menedéket. A hercegnő 1945 augusztusában, nyolcvanegy éves korában halt meg. Lánya nem vett részt a temetésén. Stefániát az apátság altemplomában helyezték örök nyugalomra, egy évvel később pedig szeretett második férjét is mellé temették.