Stefan Duffner a obtenu un diplôme d'ingénieur en Informatique de la HTWG Konstanz, en Allemagne, en 2002, puis un master en Informatique de l'Université de Freiburg, en Allemagne, en 2004.
Il a effectué ses recherches de thèse à l'Orange Labs à Rennes, en France, sur l'analyse d'images de visage à l'aide de méthodes d'apprentissage machine statistiques. En 2008, il a obtenu un doctorat en Informatique de l'Université de Freiburg.

Il a ensuite travaillé pendant 4 ans en tant que chercheur postdoctoral à l'Idiap Research Institute à Martigny, en Suisse, dans le domaine de la vision par ordinateur et du suivi d'objets à l'aide de modèles de Markov et de méthodes d'échantillonnage efficientes.

Depuis 2012, Stefan Duffner est Maître de Conférences et depuis 2024 Professeur des Universités au sein de l'équipe IMAGINE du laboratoire de recherche LIRIS à l'INSA de Lyon.

Ses principaux intérêts de recherche concernent l'apprentissage machine, en particulier les réseaux de neurones pour l'apprentissage faiblement supervisé ou non supervisé avec peu de données, l'apprentissage continu et l'apprentissage fédéré, ainsi que les algorithmes pour réduire la complexité et la consommation d'énergie de ces modèles.

De plus, Stefan Duffner dirige participe à de nombreux projets en intelligence artificielle, alliant recherche fondamentale et collaborations avec l'industrie de divers secteurs.