Stjepan Tomašević je bio sin kralja Stjepana Tomaša i krstjanke Vojače. Nakon što je Stjepan Tomaš proglašen kraljem Bosne, Vojača nije bila smatrana podobnom za titulu bosanske kraljice, pa je Stjepan Tomaš stoga tražio ženu višeg roda. Kako je Vojači već bio obećao brak, što se u Katoličkoj crkvi, kojoj je Stjepan Tomaš pripadao, smatralo predbračnim ugovorom, papa Eugen IV je morao razriješiti to obećanje. Stjepan Tomaš je zatim oženio Katarinu Kosaču, kćer herceg Stjepana Kosače, koja je tim brakom postala bosanska kraljica i maćeha Stjepana Tomaševića.
Dana 1. travnja 1459. oženio je Jelenu Branković, dvanaestogodišnju kćerkom srpskog despota Lazara i bizantijske princeze Jelene koja je nakon muževe smrti ostala de facto vladar Srbije. Brak je sklopljen kako bi Stjepan Tomašević preko nje dobio pravo na srpsku despotovinu, a bračne pregovore vodili su Marina majka, tada već udovica, i kralj Stjepan Tomaš.
Stjepan Tomašević je došao na vlast nakon očeve smrti 10. srpnja 1461. godine. Svjestan opasnosti koja mu je prijetila Tomašević je već 1461. godine u poslanici papi predvidio tursku najezdu velikih razmjera i zamolio ga za pomoć.
Budući da su Osmanlije nadirale, novi se kralj pomirio s hercegom Stjepanom i pismeno molio europske vladare da mu pomognu u odbrani Bosne. Kao znak podrške papa Pio II poslao mu je krunu kojom je u Jajcu u novembru 1461. godine okrunjen za bosanskog kralja od strane papinog delegata.
Velika osmanska vojska pod vodstvom Mehmeda II Osvajača okupila se u proljeće 1463. u Edirneu i krenula na Bosnu. Kralj Stjepan Tomašević je pobjegao iz kraljevskog grada Bobovca, koji je bez otpora predao zapovjednik Radak 20. svibnja 1463. godine. Stjepan Tomašević se najprije sklonio u Jajce, a onda u utvrđeni grad Ključ na Sani.
Tu se Mehmet-paša Anđelković pismeno i pod zakletvom obavezao da će mu poštedjeti život i pustiti da slobodno ide gdje hoće ako preda grad. Kad se nakon pregovora predao, zarobio ga je i odveo sultanu Mehmedu II u Jajce, koji ga je natjerao da potpiše naredbu svim zapovjednicima da predaju gradove Osmanlijama. Ujedno je sultan Mehmed II zakletvu proglasio nevaljanom i u svom taboru pred Jajcem 25. svibnja dao pogubiti Stjepana Tomaševića, njegovog strica Radivoja i mnogo bosanske vlastele. Tako je smrću posljednjega bosanskog kralja Bosna izgubila svoju samostalnost i postala osmanski Bosanski sandžak.
Posmrtni ostaci kralja Stjepana pohranjeni su u Franjevačkom samostanu u Jajcu, a uspomena na njega i danas je u narodu živa i mnogi hodočaste na Kraljev grob na brdu iznad Jajca.
Tomaševićeva šesnaestogodišnja udovica je umrla oko 1498. godine. Njegova maćeha, kraljica Katarina Kosača-Kotromanić, uspjela je preko Kupresa i Dubrovnika pobjeći u Rim, gdje je i umrla 1478. godine, a grobnica joj se još može vidjeti u crkvi Santa Maria in Aracoeli na Kapitolu. Dvoje njene djece, Šimun Kotromanić, poslije smrti Stjepana Tomaševića nasljednik bosanske krune, i Katarina Kotromanić, su zarobljeni i odvedeni u Istanbul. Tako se ugasila loza Kotromanića.
