Este unicul copil[2] al familiei țăranilor Ana (născută Secrieru) și Gheorghe Petrache.[3] Tatăl său a murit într-o mină de cărbuni din Donbas, când Ștefan avea aproape 6 luni. Până la vârsta de 7 ani, copilul a crescut cu mama sa.[2]
În 1955-1957, Ministerul Culturii al RSSM l-a descoperit pe Ștefan Petrache în timpul unor expediții culturale prin satele Moldovei și i-a recomandat mamei să îl trimită la școala de muzică din Chișinău.[2] Astfel, tânărul Petrache a fost transferat la școala de muzică de pe strada Armenească, cunoscută mai târziu ca Școala de muzică „Eugen Coca”,[4] fiind cazat la o casă de copii, în clădirea cunoscută azi ca conacul urban al lui Inglezi.[5] A început să studieze pianul, dar a fost trecut la vioară pentru că era considerat prea „plăpând” și „mic” pentru un instrument „atât de mare cum este pianul”.[6] Fiind pasionat de științele exacte, către clasa a șaptea-a opta el deveni șeful postului de radio din școală și responsabilul de cinematograful școlar.[6]
A fost exmatriculat definitiv în clasa a opta, către sfârșitul primului ciclu de învățământ, pentru „purtare necuviincioasă”.[4] A susținut examenele de admitere la noul Tehnicum Electromecanic din Chișinău de pe strada „Kercenskaia” (actuala Melestiu) cu punctaj maxim, dar nu și-a continuat studiile, preferând să se întoarcă la muzică.[7] În vara anului 1966, Mihai Dolgan l-a angajat să-i repare un amplificator, iar în timpul reparației a ascultat câteva șlagăre ale vremii în interpretarea acestuia și i-a propus să colaboreze.[8]
A fost solist al Orchestrei de estradă și simfonică a TeleRadio Moldova (1974-1975), al formațiilor vocal-instrumentale „Orizont” (1977) și „Contemporanul” (1978-1981), după care a condus formația „Plai” (1982-1987). Între anii 1988-1990, Ștefan Petrache a activat ca solist în formația de propagare a muzicii a Filarmonicii de Stat din Chișinău.[9]
Artistul a înregistrat multe piese muzicale populare în Republica Moldova, cum ar fi: Eu vin, Adevăruri, Și dacă ramuri bat în geam, În august, Chemarea casei părintești.[10]
A petrecut pe scenă și în turnee 32 de ani din viața sa.[11]
Premii și distincții
Ștefan Petrache a primit următoarele premii și distincții: