Родился Степан Михайлович 4 декабря 1918 года в городе Камышлов Пермской губернии (ныне — Свердловская область). После окончания средней школы учился в Уральском индустриальном институте, однако не окончил его.
В июле 1941 года добровольно пошёл на службу в Рабоче-Крестьянскую Красную Армию. В 1942 году Черепанов окончил Смоленское артиллерийское училище. С июля того же года — на фронтах Великой Отечественной войны. В боях три раза был ранен. К октябрю 1943 года капитан Степан Черепанов командовал артиллерией 764-го стрелкового полка 232-й стрелковой дивизии 38-й армии Воронежского фронта. Отличился во время битвы за Днепр.
В ночь с 3 на 4 октября 1943 года под руководством Черепанова батареи полка были переправлены на плацдарм на западном берегу Днепра в районе села Лютеж Вышгородского района Киевской области Украинской ССР. Черепанов лично организовывал их взаимодействие с пехотой, участвовал в отражении немецких контратак.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 9 февраля 1944 года за «умелое командование полковой артиллерией, мужество и героизм, проявленные при форсировании Днепра» капитан
Степан Михайлович Черепанов
был удостоен высокого звания Героя Советского Союза.
Орден Ленина и медаль «Золотая Звезда» Степан Михайлович получить не успел, так как 7 ноября 1944 года, будучи уже в звании майора, погиб в бою на территории Венгрии.
Был также награждён орденами Отечественной войны 1-й и 2-й степеней, Красной Звезды, рядом медалей.
В честь Черепанова названы улица и школа, установлен бюст в Камышлове.
Звание Героя Советского Союза Черепанову С. М. присвоено 9 февраля 1944 года.
Вот как об этом подвиге вспоминает командир 764-го стрелкового полка Герой Советского Союза полковник Иван Михайлович Огнёв:
«Форсирование Днепра было нелегким делом. С большим трудом, с неимоверными жертвами нам удалось переправить ударные группы на правый берег. Мужественные бойцы и командиры закрепились на пятачках, образовав маленькие плацдармы. Я собрал начальников служб. В числе их был и начальник артиллерии полка капитан С. Черепанов.
— Товарищи офицеры! — обратился я к собравшимся. — Противник против горстки храбрецов использует все боевые средства: танки, авиацию, артиллерию. В сложившейся обстановке с одними пулеметами и личным оружием не выстоять. Нужны пушки. Но как их переправить? Понтонов мало, на них не надейтесь. Думайте.
Я взглянул на своих помощников. От бессонных ночей глаза у них воспалились, люди еле держались на ногах. Капитан Черепанов отошел от карты и на минуту задумался.
— Товарищ полковник! — взволнованно сказал он, — нашел выход,
-Нужен трос. Где взять? Попробуем телефонный провод.
Офицеры согласились. Решили попробовать. У связистов мы достали провод, связали жгуты. С одним концом самодельного каната бойцы-артиллеристы во главе с Черепановым под огнем противника спустили на воду сколоченный плот. Снаряды один за другим поднимали над могучей рекой фонтаны воды. И плот, как щепку, бросало из стороны в сторону. Бойцы редели, но переправа продолжалась. С левого берега наша артиллерия, сколько могла, прикрывала смельчаков.
Наконец ступили на правый берег. Холодная днепровская вода стекала с одежды, но в эти минуты не было времени даже выжать ее. Скорее, как можно скорее начать переправлять орудие! Черепанов позвал бойцов, которые героически отражали атаки врагов, помочь тянуть проволочный трос. Пушка медленно поползла в днепровскую воду. Трудно было представить подобный эксперимент, но тогда не было другого выхода. Жгут выдержал! Орудие, пройдя по дну Днепра, показалось из воды. Еще несколько метров, и десятки солдатских рук подхватили спасительную технику. Вскоре на огневую позицию прибыли на плоскодонке и ящики со снарядами.
Фашисты вынуждены были залечь — орудие прямой наводкой громило вражескую силу и технику. В тот же день были переправлены через реку остальные орудия. Плацдарм, с таким трудом отвоеванный у врага на правом берегу, теперь с успехом отражал танковые атаки.
Я тоже переправился на правый берег. Это сделал с определенным риском, так как командир дивизии категорически не разрешал. Так вот, я видел, как Черепанов с артиллеристами громили вражескую технику и заставляли немцев прижиматься к земле. Вдруг одно из орудий замолчало. Черепанов ползком добрался к пушке. Ранен наводчик. Капитан наскоро перевязал бойца и встал за панораму. Орудие снова заговорило. Это было не минутное дело, а длилось долгие часы. Кругом рвались снаряды, мины, бомбы. Падали смертельно раненные бойцы. На их место вставали товарищи. Несколько танков, огневых точек гитлеровцев были уничтожены в этом бою.
Пройдет две недели с этого памятного боя, и столица Украины — Киев — будет снова нашей. За подвиги на Днепре я представил капитана Степана Михайловича Черепанова к званию Героя Советского Союза.
Вот таким остался в моей памяти коммунист Черепанов».
Погиб Степан Михайлович Черепанов в бою под городом Дебрецен (Венгрия) 7.11.44 году.
Похоронен в Дебрецене на площади Пияц.