Federico, figlio del duca Gozelone della Bassa Lorena, era canonico di Liegi quando suo cugino Leone IX lo nominò cancelliere e bibliotecario della Chiesa romana. Prese parte all'ambasceria a Costantinopoli nel 1054, poi si fece monaco e in seguito divenne abate di Montecassino, e fu eletto papa liberamente alla morte di Vittore II nel 1057. Gli elenchi più antichi lo numerano come Stefano X.
Portò avanti la riforma, creando cardinali San Pier Damiani e Umberto e inviando Ildebrando in missioni a nord delle Alpi. Si preparava a riaprire i colloqui con la Chiesa greca e a contenere i Normanni quando morì a Firenze dopo otto mesi, chiedendo ai cardinali di attendere il ritorno di Ildebrando prima di scegliere il suo successore.