Stephen McAdams a étudié la composition et la théorie de la musique avec Julia Hansen au De Anza College en Californie (1971-1973) avant de se tourner vers le domaine de la psychologie de la perception (BSc en psychologie, Université McGill, 1977 ; PhD en sciences de l'audition et de la parole, Université Stanford, 1984). Il a également étudié la musique électronique avec alcides lanza et Edgar Valcárcel à l'Université McGill (1975-1976). En 1986 il a fondé l'équipe Perception et cognition musicales à l'Ircam, un institut de recherche musicale de renommée internationale à Paris. Il a organisé le premier congrès sur la musique et les sciences cognitives à l'Ircam en 1988, ce qui a donné naissance à trois sociétés savantes internationales dédiées à la perception et la cognition musicales. Il était Chargé de recherche et puis Directeur de recherche au CNRS en France de 1989 à 2004. Il s'est installé à l'Université McGill en 2004 où il est Professeur et Chaire de recherche du Canada en Perception et cognition musicales. Il a dirigé le Centre interdisciplinaire de recherche en musique, médias et technologie (CIRMMT) à l'Ecole de musique Schulich de 2004 à 2009 et il dirige le partenariat international sur l’analyse, la création et l’enseignement de l’orchestration (ACTOR) depuis 2018. Ses problématiques de recherche comprennent l'analyse de scènes multimodale, la perception et la cognition du timbre musical, la perception des sources sonores et la dynamique cognitive et affective de l'écoute musicale. Il travaille actuellement sur les fondements psychologiques d'une théorie de l'orchestration.
