Stefano Nepa hat sich in Italien durch Kategorien wie die CIV-Pre-Moto3-Serie einen Namen gemacht, die er 2014 gewann. 2016 nahm er die Moto3 ™ -Meisterschaft in der CIV in Angriff und kombinierte sie mit der Junioren Moto3™ Weltmeisterschaft. 2018 belegte er auf dem Circuit de Barcelona-Catalunya den fünften Platz und erhielt im Zuge dessen seinen ersten Eindruck vom Grand-Prix-Rennsport, nachdem er als Wildcard beim GP von Italien, teilnehmen durfte. Anschließend bot sich ihm nach dem Abgang von Makar Yurchenkos im CIP Green Power-Team die Rolle des Ersatzfahrers. In Valencia erzielte er seine ersten Punkte, war aber 2019 ohne WM-Platz und trat mit dem Reale Avinita Junior-Team erneut in die Junioren-Weltmeisterschaft ein. Zur Mitte des Jahres erstezte er dann Vicente Perez im Kader von Reale Avintia, wo er zwei Top-Ten-Platzierungen erkämpfte. Nepa schnappte sich 2020 seine ersten Vollzeitstelle in der Moto3™ -Weltmeisterschaft mit dem Apsar-Team neben dem späteren Weltmeisters Albert Arenas. Drei Top-Ten-Platzierungen verhalfen ihm zum 20. Platz in der Gesamtwertung. Im Jahr 2021 wechselte er zum Team BOE Motorsport, wo er erneut regelmäßig in die Punkteränge fuhr und 18. in der Meisterschaft wurde. 2022 wechselte er zum Team MTA auf eine KTM-Maschine, wo Nepa fünf Top-10-Platzierungen erreichte. Seine Saison endete mit einer bösen Beinverletzung, die er sich beim GP von Malaysia zuzog. 2023 zeigte eine leichte Verbesserung, als er bei der Meisterschaft den 12. Platz belegte. In einer ähnlichen Saison 2024 belegte der Italiener den 13. Platz in der Gesamtwertung. Der Höhepunkt von Nepas Saison kam beim Australian GP, als er mit einem vierten Platz die Aufmerksamkeit des SIC58 Squadra Corse Teams auf sich zog, das die Nummer 82 für 2025 unter Vertrag genommen hat.