Nach neuesten Forschungen stammt die Familie Lochner möglicherweise aus Hagnau oder aus Lindau am Bodensee, wo der seltene Nachname mehrfach nachweisbar ist. In Kölner Quellen wird Lochner zweimal als „Maler von Konstanz" bezeichnet, so dass er dort seine Lehrzeit abgeschlossen oder sogar eine eigene Werkstatt geleitet haben muss. Über seine Wanderjahre ist nichts bekannt; doch lässt sein Malstil auf enge Vertrautheit mit der altniederländischen Malerei schließen. Im Juni 1442 wird Lochner dann erstmals in Köln erwähnt; der Rat der Stadt entlohnt ihn für Dekorationsmalereien anlässlich des Einzugs Kaiser Friedrichs III. Im Oktober des gleichen Jahres kauft er gemeinsam mit seiner Ehefrau Lysbeth das Haus Roggendorp. Zwei Jahre später verkaufen die Eheleute die Immobilie wieder und erwerben unter Aufnahme einer Hypothek die bei St. Alban gelegenen Häuser zum Alden Gryne und zum Carbunckel. Erst 1447 erwirbt Lochner das Bürgerrecht, möglicherweise, weil seine Wahl zum Ratsherrn unmittelbar bevorsteht. 1450 wird er ein zweites Mal in den Rat gewählt; die dreijährige Pause zwischen den Kandidaturen entsprach der Vorschrift. Im August 1451 schreibt der Kölner Rat nach Meersburg und bittet um Sicherstellung des Nachlasses von Lochners dort verstorbenen Eltern. Der Maler selbst könne zur Zeit nicht reisen, um sein Erbe anzutreten. Einen Monat später wird ein Pestfriedhof neben seinem Haus eingerichtet, da der Kirchhof von St. Alban wegen der in Köln wütenden Epidemie nicht mehr ausreicht. Bis zum Ende des Jahres müssen auch der Maler und seine Gattin der Seuche zum Opfer gefallen sein; denn am 7. Januar 1452 werden ihre beiden Häuser von einem ihrer Gläubiger eingefordert.
Als mehrfacher Grundbesitzer und zweimaliger Ratsherr ist Stefan Lochner der angesehenste und erfolgreichste Kölner Maler seiner Zeit gewesen. Ein gesichertes Werk von seiner Hand hat sich zwar nicht erhalten; doch gibt Albrecht Dürer 1520 auf seiner Reise in die Niederlande in Köln ein Trinkgeld, „von der Tafel aufzusperren, die Meister Steffan zu Cöln gemacht hat". Johanna Schopenhauer hat diese Notiz als erste 1822 auf das sog. Dombild bezogen, den heute im Kölner Dom aufgestellten monumentalen Altar der Stadtpatrone, der sich ursprünglich in der Ratskapelle befand. Ihr Vorschlag hat sich seitdem in der Forschung durchgesetzt und ist erst in jüngster Zeit kritisiert worden, allerdings ohne dass die Kritiker ihn ihrerseits schlüssig widerlegen konnten. Sie haben letztlich nur Zweifei in Erinnerung gerufen, die der zweite Befürworter der These, Johann Friedrich Böhmer vollkommen teilte, als er 1823 schrieb: „Ueberhaupt kann hier nur von Wahrscheinlichkeiten die Rede seyn."
Die Wahrscheinlichkeit spricht aber durchaus dafür, dass die schönste einheitliche Werkgruppe Kölner Malerei aus dem zweiten Viertel des 15. Jahthunderts von jenem bedeutendsten Maler der Stadt herrührt, der unmittelbar nach der Jahrhundertmitte verstorben ist. Zum Kern dieser Gruppe zählen außer dem Dombild die Madonna im Rosenhag und das Weltgericht im Wallraf-Richartz-Museum, die Frankfurter Apostelmartyrien und ihre abgespaltenen Außenseiten in München, sowie zwei datierte Werke, die Darbringung im Tempel des Lissabonner Gulbenkian-Museums von 1445, die einst mit der Münchener Geburt Christi zusammengehörte, sowie die Darmstädter Darbringung von 1447. Stefan Lochner hat ferner zwei Stundenbücher in Berlin und Darmstadt illuminiert, die anhand ihrer komputistischen Tabellen in die Jahre 1444 bzw. 1451 datiert werden können.