В сентябре 1941 года Карпов добровольно пошёл на службу в Рабоче-крестьянскую Красную армию. Участвовал в боях на Калининском фронте, дважды был ранен. К августу 1943 года гвардии ефрейтор Стефан Карпов командовал пулемётным расчётом 279-го гвардейского стрелкового полка 91-й гвардейской стрелковой дивизии39-й армии Калининского фронта. Отличился во время освобождения Смоленской области[1].
13 августа — 10 сентября 1943 года Карпов пулемётным огнём поддерживал пехотные подразделения в ходе прорыва вражеской обороны в районе деревень Старая Капешня и Кривцы, принимал участие в отражении немецкой контратаки в районе деревни Клиники. Благодаря расчёту Карпова была обеспечена переправа советских войск на западный берег реки Веленя. В ходе боёв за освобождение Духовщины Карпов подавил 13 немецких огневых точек и уничтожил несколько десятков солдат и офицеров противника. 12 октября 1943 года Карпов скончался от полученного в бою тяжёлого ранения. Похоронен в братской могиле на Тихвинском кладбищеСмоленска[1].
Герои Советского Союза: Краткий биографический словарь / Пред. ред. коллегии И. Н. Шкадов. — М.: Воениздат, 1987. — Т. 1 /Абаев — Любичев/. — 911 с. — 100 000 экз. — ISBN отс., Рег. № в РКП 87-95382.