Родился в семье потомственного военного, капитана артиллерии. В 1901—03 обучался в Полоцком кадетском корпусе, затем переехал с семьей в Порт-Артур. Во время русско-японской войны разделял все ее тяготы с отцом, был ранен. После капитуляции Порт-Артура вместе с отцом попал в плен в Японию, но как несовершеннолетний был отправлен в Россию. В 1913 окончил Петербургский технологический институт. Первую мировую войну провел в действующей армии.

Основное произведение Степанова — роман «Порт-Артур» (Кн. 1—2. 1940—41; Сталинская премия 1946). Героизм защитников крепости, проблемы военного искусства, психология войны, картины армейских порядков определили драматизм произведения, его жизнеутверждающий пафос. Роман отличается широтой охвата темы, меткостью народного языка. По материалам романа совместно с И. Ф. Поповым написал пьесу «На Тихом океане» (1946, с 1954 шла под названием «Порт-Артур»).

Продолжением «Порт-Артура» явился роман «Семья Звонаревых» (1959—63; незаконч.), в котором жизнь бывших порт-артурцев прослежена в период, начиная с 1905—07 и кончая февр. 1917. Автор повестей «Трагедия в Чемульпо» (1945; вошла в роман «Порт-Артур», изд. 1955), «Адмирал Макаров в Порт-Артуре» (1947), «В Керченской крепости» (1958, вошла в роман «Семья Звонаревых», изд. 1959).