Группа Stratovarius была основана в январе 1984 года в Финляндии под именем Black Water («Чёрная вода»). Считаются одними из основоположников направления пауэр-метала. Группа прошла через множество изменений в составе и в характере исполняемой музыки, прежде чем обрела свой стиль. Основателями группы были Туомо Лассила, Стаффан Стрелман, и Джон Виерве. В 1985 году в группу пришёл Тимо Толкки, заменив Стрелмана на месте гитариста, изменил название группы на Stratovarius (объединение слов Stratocaster и Stradivarius) и взял на себя роль вокалиста. Толкки стал движущей силой и идеологом группы, осуществляя практически полный контроль над созданием песен. Он принёс в звучание группы не только тяжесть рока, но и элементы неоклассического металла. В 1987 году группа разослала демозапись по различным звукозаписывающим компаниям, в итоге подписав контракт с CBS Finland. В 1989 году был выпущен первый альбом группы, Fright Night, сопровождаемый двумя синглами.

После расставания с CBS группа претерпела несколько изменений в составе, но смогла выпустить второй альбом Stratovarius II на Bluelight Records. Позже альбом был переиздан как Twilight Time компанией Noise Records. В 1994 выходит третий альбом, Dreamspace, при участии нового басиста, Яри Кайнулайнена, который вошёл в группу, когда альбом был записан уже более чем на 70 %. Толкки принимает решения прекратить выступать в роли вокалиста, и группа приглашает нового вокалиста, Тимо Котипелто. Выход альбома Fourth Dimension в 1995 году стал большим успехом для группы, но внутренние разногласия, особенно из-за стиля музыки, которого придерживался Толкки в написании песен, привели к уходу одного из основателей группы, Туомо Лассилы и клавишника Антти Иконена.

Места ушедших музыкантов заняли соответственно немецкий барабанщик Йорг Михаэль и шведский клавишник Йэнс Юханссон, работавший ранее с Ингви Мальмстином. В создании своего пятого альбома, Episode, Stratovarius нашёл, наконец, своё фирменное звучание и собрал сильный и разносторонний состав. Episode, вышедший в 1996 году был большим проектом, с участием большого хора и струнного оркестра. Альбом стал новым серьёзным успехом группы, и многие фанаты считают его лучшим альбомом Stratovarius.

В таком неизменном составе группа выпустила три весьма успешных альбома в течение нескольких лет: Visions в 1997 году, Destiny в 1998 году, и Infinite в 2000 году. С каждым альбомом росла известность группы и армия её поклонников, появляются большие фан-клубы за пределами Скандинавии, особенно популярна группа стала в Японии.

В 2003 году, Stratovarius выпускают свой самый эпический проект: двойной альбом, названный Elements. В этих двух альбомах группа достигла вершины в своём прогрессивном и симфоническом стиле пауэр-метала. Первая часть дилогии, Elements, Pt. 1, была издана в начале 2003 года, сопровождаемая мировым турне. За Elements, Pt. 1 последовала вторая часть, Elements, Pt. 2, вышедшая на том же лейбле Nuclear Blast в этом же году.

В конце 2003 года в группе произошёл раскол: Тимо Котипелто и Йорг Михаэль покинули группу после очень смутно объяснённого конфликта. Толкки приглашает Катрийну «Miss K» Вийалу на роль вокалистки, и Андерса Йоханссона (брата Йэнса) из группы Hammerfall как сессионного барабанщика. Весь остаток 2004 года был покрыт молчанием о состоянии дел в группе.

Тимо Толкки, опубликовавший на сайте Stratovarius несколько странных заявлений, был госпитализирован и прошёл курс лечения от психической болезни. В январе 2005 года было объявлено, что Stratovarius воссоединился в своём прежнем составе. В июне 2005 года Толкки объявил, что басист группы, Яри Кайнулайнен, покинул группу по личным причинам. С тех пор и поныне бас-гитаристом Stratovarius является Лаури Порра.

В сентябре 2005 года Stratovarius выпускает одноимённый альбом, Stratovarius (ранее в альбоме Fourth Dimension была инструментальная композиция «Stratovarius»). В это же время Stratovarius начинают большой мировой концертный тур, стартовавший в Аргентине, включивший Северную Америку, где впервые в истории группа гастролировала по США и Канаде. Они давали концерты на таких мероприятиях, как Atlanta’s «Prog Power», и в таких известных залах, как B.B. King’s House Of Blues в Нью-Йорке и «Trocadero Theatre» в Филадельфии. Турне также включило концерты в европейских и японских городах.

В 2007 году группа начала было работу над новым, двенадцатым студийным альбомом (под рабочим названием R…. R…..), для которого было написано одиннадцать треков и который планировался к выходу в январе 2008 года. Тимо Толкки заявил, что альбом выйдет перед «массовым мировым туром». Однако альбому так и не суждено было выйти, в апреле 2008 года Тимо Толкки опубликовал объявление, в котором говорится, что Stratovarius прекратил своё существование. В открытом письме Толкки обвинил Тимо Котипелто и Йорга Михаэля в частых конфликтах друг с другом и с ним самим. Он также заявил, что творчество группы зашло в тупик и превратилось в чисто коммерческое.

Практически все песни, написанные Тимо Толкки для незаконченного альбома Stratovarius, были выпущены на альбоме New Era его нового проекта Revolution Renaissance.

Остальные участники группы отреагировали ответным письмом, в котором обвинили Толкки в жадности и поспешили опровергнуть заявление о распаде группы. Котипелто, Михаэль, Порра и Йоханссон, подписавшиеся под письмом, собираются продолжать выступления под названием Stratovarius, на что Тимо Толкки дал добро, отказавшись от прав на название.

В марте 2009 года группа в обновлённом составе выпустила альбом Polaris и отправилась в международное турне в его поддержку. В мае 2009 года Stratovarius выступили в Москве и Санкт-Петербурге.

В начале 2011 году группа выпустила альбом Elysium.

15 сентября 2011 года на официальном сайте группы появилась информация о том, что группу из-за тяжёлой болезни покидает барабанщик Йорг Михаэль, игравший с очень многими коллективами, но при этом посвятивший группе 15 лет. Прощальные концерты с Йоргом состоялись в конце 2011 года. Концертная деятельность была приостановлена в связи с поиском нового барабанщика. 22 июня 2012 года Stratovarius объявили имя нового участника группы. Им стал финский барабанщик Ролф Пилве, известный ранее по работам с Solution .45, The Magnificent и Dreamtale.

Первым студийным альбомом, записанным при участии нового барабанщика, стал Nemesis, выпуск которого состоялся 22 февраля 2013 года.

11 сентября 2015 года вышел альбом Eternal.

Текущий состав

Тимо Котипелто — вокал (1995—2004, с 2005)
Йенс Юханссон — клавишные (с 1995)
Матиас Купиайнен — гитара (с 2008)
Лаури Порра — бас-гитара (с 2005)
Ролф Пилве — барабаны (с 2012)

Бывшие члены группы

Туомо Лассила — Барабаны (также вокал до прихода в группу Тимо Толкки) (1982—1995)
Джон Виерве — Бас-гитара (1982—1984)
Стаффан Стрелман — Гитара (1982—1985)
Тимо Толкки — гитара (также вокал до прихода в группу Тимо Котипелто) (с 1985—2008)
Юрки Лентонен — Бас-гитара (1985—1990)
Мика Эрваскари — Клавишные (1987)
Антти Иконен — Клавишные (1987—1996)
Яри Бехм — Бас-гитара (1992)
Яри Кайнулайнен — Бас-гитара (1993—2005)
Сами Куоппамяки — Барабаны (1994)
Андерс Юханссон — Барабаны (в течение небольшого периода в 2004 году, когда Йорг Михаэль вышел из состава группы)
Йорг Михаэль — Барабаны (1995—2004, 2005—2012)
Катрийна «Miss K» Вийала — Вокал (в течение небольшого периода в 2004 году, когда Тимо Котипелто вышел из состава группы)