W 1944 r., po ukończeniu Polskiej Szkoły Wywiadu w Glasgow i kursu spadochronowego w Ringway, zrzucony do Polski jako cichociemny.
Skok 9/10.IV.1944 r. na placówkę "Imbryk" 118 w ramach operacji Weeler-2. Był to jego trzeci lot do kraju, dwa poprzednie zakończyły się niepowodzeniem. Wraz z Stefanem Bałukiem skakali mjr Tadeusz Runge, "Osa", kpt. Benon Łastowski, "Łobuz" oraz kurier kpr. Waniek Henryk, "Pływak".
W czasie okupacji pracował w Wydziale Legalizacji Oddziału II Komendy Głównej Armii Krajowej, gdzie zajmował się m.in. wyrabianiem dokumentów legalizacyjnych dla żołnierzy Armii Krajowej. W Powstaniu Warszawskim walczył w plutonie "Agaton", batalionu "Pięść", pod pseudonimem "Kubuś". Pluton "Agatona" wraz ze Stefanem Bałukiem dwukrotnie sprowadził na Żoliborz oddziały odsieczy z Puszczy Kampinoskiej. Następnie w oddziale osłonowym Komendy Głównej AK, ostatni dowódca tego oddziału. Po upadku Powstania internowany w oflagu w Grossborn, skąd uciekł w końcu stycznia 1945 r. Po powrocie do Polski wznowił działalność konspiracyjną w Wydziale Legalizacji "Agaton II". Wystawiane tam dokumenty uratowały setki osób przed NKWD. 1 listopada 1945 r. aresztowany za przynależność do Armii Krajowej i skazany na karę wieloletniego więzienia. Po amnestii w marcu 1947 r., pozbawiony praw obywatelskich, zarabiał na życie jako warszawski taksówkarz.
W 1950 r. rozpoczął pracę jako artysta fotografik w wystawiennictwie polskim, realizując wiele wystaw, poświęconych bohaterskiej walce oręża polskiego w czasie II wojny światowej. Pracował też społecznie na rzecz środowiska kombatanckiego. Jest inicjatorem budowy Pomnika Armii Krajowej przed siedzibą Sejmu RP i wieloletnim Przewodniczącym Komitetu Budowy tego pomnika, który doprowadził do jego realizacji. W roku 2001 zainicjował restytuowanie stowarzyszenia Klub Kawalerów Orderu Wojennego Virtuti Militari, którego prezesem był przez 6 lat. Członek Kapituły Orderu Wojennego Virtuti Militari.
Odznaczony wieloma odznaczeniami, w tym m.in. Orderem Wojennym Virtuti Militari V klasy, dwukrotnie Krzyżem Walecznych, Warszawskim Krzyżem Powstańczym, Złotym Krzyżem Zasługi z Mieczami, trzykrotnie Orderem Odrodzenia Polski. W dniu 10 listopada 2006 r. został awansowany przez Prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej do stopnia generała brygady w stanie spoczynku.
Stefan Bałuk jest autorem niezwykle wartościowej dokumentacji fotograficznej z lat 1939-1944, które publikował. Jest autorem wielu znanych albumów o tematyce militarnej np. "Miasto nieujarzmione", "Tobie Ojczyzno", "Życie dla Niepodległej", „Polacy na frontach II wojny światowej 1939-1945” oraz książki „Byłem cichociemnym”, w której opisał swoje wojenne losy.