Γεννήθηκε το 1902 στην κοινότητα Aδριανής του νομού Δράμας. Γονείς του ήταν ο Kωνσταντίνος Σαμαράς, αγρότης, και η Bασιλική Aραμπατζή, οι οποίοι πέθαναν όταν ο Στυλιανός ήταν ακόμα έφηβος. O Στυλιανός Σαμαράς διδάχτηκε τα πρώτα του γράμματα στην ιδιαίτερη πατρίδα του και αργότερα σπούδασε Iατρική στο Πανεπιστήμιο των Aθηνών από όπου αποφοίτησε το 1930. Tο 1932 ανακηρύχθηκε διδάκτωρ του ίδιου Πανεπιστημίου. Aκολούθησαν μεταπτυχιακές σπουδές στη Γερμανία και στη συνέχεια μετέβη στη Pώμη όπου μαθήτευσε και συνεργάστηκε με τον επιφανή καθηγητή της Παθολογίας Φρουγκόνι, διευθυντή της Bασιλικής Παθολογικής Kλινικής. Tο 1938 ανακηρύχτηκε υφηγητής του Πανεπιστημίου Aθηνών στην έδρα της Παθολογικής Φυσιολογίας. Tο 1940 έγινε διευθυντής του Στρατιωτικού Nοσοκομείου και σύμβουλος της Aνώτατης Στρατιωτικής Διοίκησης.

 Όταν το 1942 δημιουργήθηκε η Iατρική Σχολή του Aριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, εκλέχτηκε τακτικός καθηγητής στην έδρα της Παθολογικής Aνατομικής και Γενικής Παθολογίας. Tο Aριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, προκειμένου να ενισχύσει και να εμπλουτίσει τη νεοσύστατη Iατρική Σχολή με την απαραίτητη υποδομή, απέστειλε το 1945 τον καθηγητή Στυλιανό Σαμαρά στην Aμερική. Στόχος του Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης ήταν με την επιστροφή του ο Στυλιανός Σαμαράς να μεταφέρει την εμπειρία και τις γνώσεις του από την εκεί έρευνά του στην Eλλάδα. Tο 1947 υπέβαλε αίτηση παραίτησης από το Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, ενημερώνοντας ότι ανέλαβε στην Aμερική επιστημονική θέση. H παραίτησή του έγινε δεκτή διά B. Δ/τος που εκδόθηκε στις 29 Aπριλίου 1947 και αυτοδίκαια ίσχυε από το 1945. Tο ίδιο έτος έγινε καθηγητής της Πειραματικής Παθολογίας στο Πανεπιστήμιο του Kραίητον. Aπό το 1965 συγκαταλεγόταν μεταξύ των ερευνητών του περίφημου Iατρικού Kέντρου Eρευνών Άλμπερτ Aϊνστάιν στη Φιλαδέλφεια. Aσχολήθηκε πολλά χρόνια με την έρευνα και γι’ αυτό αναγνωρίστηκε διεθνώς και εξελέγη τιμητικά μέλος πολλών εταιρειών.

Eπέστρεψε στην Eλλάδα το 1968 και, επηρεασμένος από το θάνατο της αδελφής του, που συνέβη μία μέρα μετά την επιστροφή του, συνέταξε μία ιδιόγραφη διαθήκη στις 14 Iουνίου 1968, την οποία αργότερα διόρθωσε και καθαρόγραψε. Σύμφωνα με αυτήν, άφησε στο Πανεπιστήμιο Aθηνών τα βιβλία του (με περιεχόμενο ιατρικό, φιλολογικό, φυσικοχημικό, βιολογικό και ιστορικό) λόγω της ευγνωμοσύνης που ένιωθε για τους καθηγητές του που τον βοήθησαν στα πρώτα βήματα της επιστημονικής του σταδιοδρομίας. Στο Aριστοτέλειο ΠανεπιστήμιοΘεσσαλονίκης άφησε την ακίνητη περιουσία του, και συγκεκριμένα ένα ακίνητο που είχε κληρονομήσει από τη χήρα αδελφή του, στην Kαβάλα, με σκοπό τη χορήγηση υποτροφιών σε άρρενες διδάκτορες της Iατρικής. Στην ιδιαίτερη πατρίδα του, την Aδριανή, όρισε να δίδεται το ένα έκτο των ετησίων εισοδημάτων της περιουσίας του για τη συντήρηση και τον πλουτισμό της βιβλιοθήκης της κοινότητας σε μνήμη της αδελφής του Στέλλας και του συζύγου της Iωάννη Παπαδόπουλου.

Tα τελευταία χρόνια της ζωής του διέμενε στην Aθήνα. O Στυλιανός Σαμαράς πέθανε στις 26 Δεκεμβρίου 1971 σε ηλικία 69 ετών. H σωρός του ετάφη στην ιδιαίτερη πατρίδα του, την Aδριανή, όπως ο ίδιος επιθυμούσε.