Родился 17 марта 1918 года в селе Усть-Порозиха Шипуновского района Алтайского края в семье крестьянина.
Призван в армию в 1938 году. С июля 1942 года сражался на Сталинградском, Воронежском и Степном фронтах. Под Сталинградом был ранен.
В июле-августе 1943 года принимал участие в оборонительных, а затем и в наступательных боях в Курской битве, в том числе в Белгородско-Харьковской стратегической операции и в освобождении Харькова.
Начальник штаба 233-го гвардейского стрелкового полка гвардии капитан Белоусов умело спланировал, и в ночь на 25 сентября 1943 года осуществил форсирование Днепра батальоном в районе села Бородаевка ( Верхнеднепропетровский район Днепропетровской области Украинской ССР) и завладел плацдармом. В последующие двое суток батальон отбросил противника на три километра от Днепра.
С.М. Белоусов погиб 17 октября 1943 года в бою у хутора Погребная Балка.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 26 октября 1943 года за мужество и героизм, проявленные при форсировании Днепра и в боях на плацдарме, гвардии капитану Белоусову Степану Мартыновичу присвоено звание Героя СоветскогоСоюза.
Имя Героя Белоусова Степана Мартыновича присвоено улице в Новосибирске.
