Nació en el barrio de Villa Luro, y era la hija menor de un matrimonio de italianos. Desde pequeña había comenzado a desarrollar su vocación de actriz. Impulsada por su madre había ingresado al teatro Colón para estudiar baile, estudió 7 años para ser bailarina y a los 20 los abandonó.

Su debut en la pantalla grande como protagonista se produjo en la película Natasha, de 1973, junto a Enzo Viena y dirigida por Eber Lobato. La cinta fue un fracaso rotundo, aunque con esta película los críticos comenzaron a compararla en belleza a Marilyn Monroe y a llamarla "La Marilyn Monroe argentina", popularidad que le permitió convertirse en primera vedette en el Teatro Maipo. De este modo fue consagrada como "mejor actriz revelación del año".^[4]​ En ese mismo año también hizo Clínica con música, en el papel de una sexóloga, junto a un gran elenco integrado por Moria Casán, Marta Bianchi, Carlos Perciavalle, Antonio Gasalla, Alberto Anchart y Roberto Escalada.

En 1976 actuó en el papel de Victoria en la comedia La aventura explosiva, con Ricardo Bauleo, Víctor Bó y Julio de Grazia. También en ese mismo año filmó dos películas más: El profesor erótico y Don Carmelo il capo, en el papel de Lily.

En 1978 protagonizó tres films: Con mi mujer no puedo, junto a Guillermo Bredeston, Leonor Benedetto y Javier Portales, Yo también tengo fiaca! y Comedia rota, con Gianni Lunadei y Elsa Daniel.

Luego en 1979 vinieron Millonarios a la fuerza, en el rol de Patricia con Elena Lucena, Luis Landriscina y Mario Sánchez, y No apta para menores.

En 1980 actuó en la comedia de culto argentina ¡Qué linda es mi familia!, junto a Niní Marshall, Luis Sandrini y Palito Ortega. Un año después actuó en El bromista, con Santiago Bal, Alicia Bruzzo, Beba Bidart y Érika Wallner.

En 1985 participó en El telo y la tele, con Moria Casán, Emilio Disi, Jorge Martínez, Carmen Barbieri, Tristán, Silvia Pérez, Javier Portales, Haydée Padilla, Adrián Martel, Luisa Albinoni y Guillermo Francella.

Su última película fue Correccional de mujeres, en 1986, junto a Julio de Grazia, Edda Bustamante, Érika Wallner, y en donde su papel, el de una presa llamada Dolores, la obligó a hacer frente a un gran desafío al tener que sumergir la cabeza en un inodoro usado.

Estuvo casada con Fabio Zerpa, con el actor Ricardo Bauleo en 1976 y con Ricardo Morán en 1981, y en pareja con Rafael Cohen y con el futbolista del Club Atlético Vélez Sársfield Julio Falcioni. También tuvo un romance con el boxeador santafesino Carlos Monzón y se la relacionó sentimentalmente con el futuro presidente de la nación Carlos Menem, con quien terminó un año antes de su muerte, tras pedirle que se decidiera entre ella y Zulema Yoma.

Thelma Stefani tenía una personalidad y una vida que siempre rozó el límite, combinando antidepresivos, somníferos y esoterismos como el tarot, el umbandismo y ritos de distintas procedencias occidentales y orientales.

La noche del 28 de abril de 1986 invitó a algunas amistades a su casa: contada ella misma, eran trece, en total, número asociado a la mala suerte. “Alguien de nosotros va a morir”, dijo al salir de su cuarto, toda vestida de negro, ante la atenta y escalofriada mirada de su gente, que había llegado siendo bienvenida por un amigo de la anfitriona.

Dos días después, el 30 de abril, tras un llamado desesperado a un amigo, alrededor de la hora 1:00, este llegó, tocó el timbre de su piso 21, en Aguilar y Cabildo, del barrio de Colegiales, y oyó un «Ya bajo». Jamás imaginó que era su última ironía. Stefani se lanzó desde el balcón cayendo sobre una camioneta estacionada. Dejó escrita una carta en la que decía: «Estoy cansada, ya no quiero vivir más». Thelma Stefani tenía 37 años.^[5]​

Actriz

• Correccional de mujeres (1986) ... Dolores
• El telo y la tele (1985) ... Senadora
• El bromista (1981)
• ¡Qué linda es mi familia! (1980)
• Millonarios a la fuerza (1979) ... Patricia
• No apto para menores (1979)
• Comedia rota (1978)
• Yo también tengo fiaca (1978)
• Con mi mujer no puedo (1978)
• La aventura explosiva (1977) ... Victoria
• El profesor erótico (1976)
• Don Carmelo il capo (1976) ... Lily
• Natasha (1974) ... Natasha
• Clínica con música ... Sexóloga (1974)
• Olga, la hija de aquella princesa rusa (1972)

• Cara a cara (1983, serie) ... Marcia
• Los cien días de Ana (1982, serie) ... Dora
• Herencia de amor (1981, serie) ... Leticia

• Esta si te va a gustar (1974), con Osvaldo Pacheco y Javier Portales.
• El Maipo de gala (1976), con Tristán, Osvaldo Pacheco y Pedro Sombra
• La revista del paro general (1984), junto a Tristán, Luisa Albinoni y José Marrone.

• Manrupe, Raúl; Portela, María Alejandra (2001). Un diccionario de films argentinos (1930-1995). Buenos Aires, Editorial Corregidor. ISBN 950-05-0896-6. 
• Blanco Pazos, Roberto; Raúl Clemente (1997). Diccionario de actrices del cine argentino 1933-1997 (1° edición). Buenos Aires Ediciones Corridor. pp. 227/228. ISBN 950-05-1077-4. 

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• Información sobre Thelma Stefani en el sitio web CineNacional.com