Стефан Нерезов е роден на 12 ноември 1867 г. в Севлиево. Взема участие в Сръбско-българската война като доброволец в ученическия легион. Военната си служба започва като ефрейтор в 12-и пехотен полк. Завършва военното училище в София през 1888 г. На 7 ноември същата година е повишен в чин подпоручик и зачислен в 4-ти артилерийски полк. От май 1899 г. е назначен за старши адютант на 2-ра бригада от 6-а Бдинска пехотна дивизия. През 1900 г. заема длъжността инспектор на класовете във Военното училище, а от март 1902 г. е ротен командир в 14-и Македонски пехотен полк. На 1 януари 1903 г. е повишен в чин майор, а на 31 декември 1906 г. – в чин подполковник. От януари 1907 г. заема длъжността началник на секция в Щаба на армията и помощник на началника на Щаба. През Балканската война остава на тази длъжност. По време на Междусъюзническата война 1913 г. Нерезов замества поставения в изолация генерал Иван Фичев и на практика е началник на Щаба на действащата армия. С негово участие е разработен оперативният план за бойните действия на българската армия срещу армиите на Сърбия и Гърция.
След края на Първата световна война е началник на 1-ва военна инспекционна област, а от 2 ноември 1919 г. до 3 септември 1820 г. е началник на Щаба на действащата българска армия. На 3 септември 1920 г. е произведен в най-висшия тогава чин в българската армия – генерал от пехотата. Като генерал от пехотата Стефан Нерезов загива в атентата в църквата „Света Неделя“ на 16 април 1925 г. Генерал Нерезов превзема Ниш и участва в разгрома на сръбската армия на Косово поле. На 7 май 1918 г. е включен в делегацията, която отива в Букурещ, за да подпише договора за капитулацията на Румъния.
