Damien Stein a d'abord passé quatre ans en Arts du spectacle à la fac de Montpellier puis de Rennes, il en retire une forte connaissance cinéphilique et une envie redoublée d’allier théorie et mise en pratique. Au sortir de cette expérience, il passe les années suivantes à découvrir les différents postes du cinéma : électro et décorateur sur des moyennes et grosses productions, cadreur pour de nombreux projets indépendants, ingénieur du son sur un documentaire tourné en Chine, assistant réalisateur, directeur de production sur des fictions télé...
Au terme de ces multiples et enrichissantes expériences, il choisit de se concentrer sur la mise en scène. Un premier documentaire sur ses parents, puis un court métrage d’animation qui remportera un vif succès (sélectionné dans une centaine de festivals) et il commence à travailler dans un secteur qui lui est cher : le clip. Lui permettant de raconter de multiples histoires en un format très court, il l’utilise comme un laboratoire. Certains deviendront des courts métrages à part entière (Lostanbul, Morceaux d’ennui...), d’autres gagneront des prix dans des festivals. Il a l’occasion de travailler pour des majors (Universal, Warner) et de nombreux indépendants. En parallèle, il travaille pour des associations telles que l’association ElectroniK ou les TransMusicales, pour qui il réalise les teasers annuels, ainsi que des films promotionnels.
En 2017, il réalise Ce qui se joue la nuit documentaire dans le sillage de Jean-Louis Brossard, programmateur des TransMusicales.
Il réalise également Starving élu clip du mois par KuB en octobre 2016 et diffusé dans le magazine culturel Le grand BaZH.art.
En 2019 il réalise pour Le grand BaZH.art un sujet sur la Compagnie Teatro Container de Valparaiso.
Il est également le réalisateur de deux clips de Papillon (Nord-sud et Question ), et de Au comptoir de mes souffrances de Dirty Old Mat, à retrouver sur KuB.
En 2021, Damien Stein réalise IA4040 en création, un documentaire en trois parties sur les résidence d'artiste du groupe IA404.