Il a d’abord étudié à la Philadelphia Musical Academy durant quatre ans, C’est par la suite que Stanley Clarke se produit avec des groupes rock de la région de Philadelphie.
Il commence à s’intéresser à la musique par l’intermédiaire d’œuvres classiques, et de compositeurs tels que Jean Sebastien Bach ou encore Richard Wagner.
Il apprend plusieurs instruments durant son enfance, notamment l’accordéon et le violon, puis décide enfin de se consacrer à la contrebasse. Il découvre le Rock et le Jazz et adopte la basse électrique sous l’influence de musiciens tel que Billy Cox.
Il est considéré comme une figure importante du courant Jazz Rock.
Une fois l’âge de 18 ans acquis, il intègre en tant que contrebassiste la formation du pianiste Horace Silver et commence à se forger une réputation dans le milieu du Jazz. Ce n’est qu’au début des années 1970, qu’il accompagne le saxophoniste Joe Henderson durant un an. Clarke joue également pour Stan Getz et c’est grâce lui que le contrebassiste fait la connaissance du clavériste Chick Corea avec lequel il fonde le groupe Return to forever (Jazz Fusion) en 1972. Stanley Clarke participe à l’enregistrement de plusieurs albums du groupe et entame également une carrière solo en tant que bassiste de jazz rock. Dès 1976 Il tourne avec sa propre formation.
Aussi Clarke se produit avec des musiciens rock tel que Jeff Beck, ou encore le guitariste Keith Richards des Rolling Stones, qu’il côtoie au sein des New Barbarians. Durant les années 1980, il enregistre avec le claviériste George Duke et avec le groupe Animal Logic, également composé du batteur Stewart Copeland (The Police) et de la chanteuse Deborah Holland. En 1995, il joue sur l’album The Rite of Strings avec le guitariste Al Di Meola et Jean Luc Ponty le violoniste.
Clarke compose également pour le cinéma et la télévision. Durant les années 1990 il signe la musique de plusieurs films, dont Boyz n the hood, Poetic Justice, Passager 57 ou encore Little Big League et Le transporteur.
Il fait également partie du célèbre Trio de bassistes SMV qui regroupe les titans Marcus Miller, Victor Wooten et lui même.