Im zweiten Teil Nur keine Wellen (2006) und im dritten Teil Alles anders (2008) der dreiteiligen Fernsehreihe Mutig in die neuen Zeiten von Harald Sicheritz verkörperte er die Rolle des Rock-’n’-Roll-Musikers Karli „Charlie“ Redlich.[3] 2007 wurde er mit dem Undine Award als bester Nebendarsteller für seine Rolle im Film Der geköpfte Hahn ausgezeichnet.[2]
2015 drehte er an der Seite von Hilde Dalik für die zweite Staffel der ORF-Serie Vorstadtweiber. Im Februar 2016 feierte sein erstes Solo-Kabarettprogramm Jenseits in der Wiener Kulisse Premiere, 2017 war er damit im Rahmen der Reihe Kabarett im Turm auf ORF III zu sehen.[5][6]
Matthias Franz Stein ist der Sohn des Schauspielers und Kabarettisten Erwin Steinhauer. Um seine Unabhängigkeit zu demonstrieren, verkürzte er seinen Nachnamen zu Stein.[2][3] In der Saison 2018/19 stand Matthias Franz Stein gemeinsam mit seinem Vater am Rabenhof Theater in der Komödie Vatermord auf der Bühne. Das Buch dazu schrieben die beiden gemeinsam mit Alfred Dorfer und Fritz Schindlecker.[7][8]
In der im März 2020 erstausgestrahlten ORF/Netflix-Serie Freud war er als Heinz Konrad zu sehen.