Mokėsi Skaudvilėje, Šilalėje, Varšuvoje. 1908 m. baigęs Vilniaus realinę mokyklą, įstojo mokytis į Maskvos geodezijos institutą. Nuo 1914 m. jau pats dėstytojavo Tomsko technologijos institute.

Pirmojo pasaulinio karo metais buvo mobilizuotas, tarnavo artilerijos karininku Rusijos kariuomenėje. 1918 m. grįžęs į Lietuvą dirbo žemės ūkio ministerijos įgaliotiniu Ukmergėje, miškų urėdu, organizavo Kauno matininkų kursus, dėstė juose.

Įstojęs į Lietuvos kariuomenę, nuo 1919 m. buvo Kauno karo mokyklos inspektorius ir lektorius, dėstė artileriją, inžineriją, topografiją, karo teisę. Nuo 1922 m. su pertraukomis buvo Lietuvos universiteto Technikos fakulteto Geodezijos katedros vedėjas, docentas, nuo 1930 m. – ekstraordinarinis profesorius. 1924–1933 m. buvo Aukštųjų karo technikos kursų skyriaus viršininkas, Karo technikos skyriaus viršininkas. Apie tą laikotarpį inžinierius rašė: „Sunku mums buvo 1918–1919 m. organizuoti savo valstybės aparatą, sunku buvo kurti kariuomenę; ypatingai daug kliūčių buvo sutinkama organizuojant valstybės gyvenimo šakas, kurios reikalingos prityrusio techniško personalo. […] Karo technikos viršininkui, kuris atsako už visą karo inžineriją, nežiūrint nemažų kliūčių, pavyko 1923 m. , kr. aps. min. inž. Sližiui palaikant ir pritariant iš dalies paruošti užsieny, iš dalies susitarus su vietinėmis inžinerinėmis jėgomis, suburti krūvon kvalifikuotą personalą ir 1924 m. sausio mėn. pradėjo kurtis aukštieji karo technikos kursai. Reikalas buvo tiek pribrendęs, kad aukštieji karo technikos kursai pradėjo veikti, panašiai kaip kad ir mūsų universitetas, nelaukiant kol bus legaliu keliu per Seimą pravestas jų statutas.“

1933 m. rugsėjį St. Dirmantas išėjo į atsargą, turėdamas pulkininko laipsnį.

XVII Juozo Tūbelio (1935-09-06–1938-03-24) ministrų kabinete nuo 1935 m. lapkričio pakeitė krašto apsaugos ministrą Petrą Šniukštą.

1927–1933 m. buvo lietuvių karininkų Ramovės tarybos narys, vicepirmininkas, kariuomenės sporto draugijos pirmininkas.

1937 m. jam suteiktas brigados generolo laipsnis.

1940 m. tarybų valdžios atleistas iš universiteto. Apie šį laikotarpį S. Dirmantas prisimena:

„Bolševikams okupavus Lietuvą, mano padėtis ne tik universitete, bet ir apskritai buvo beviltiška. Net į jokią profesinę sąjungą nebuvau priimtas. O be jos – jokio darbo negausi. O be darbo – nėra gyvenimo. Kolega S. Kolupaila išgelbėjo mane nuo pražūties. Pas Sovietų Rusijos atstovą Lietuvai Pozdniakovą ir už jį galingesnį Semionovą išsikovojo, kad aš buvau sugrąžintas dėstyti universitete naujai įsteigtam geodezijos skyriui. Penkeriais metais už mane jaunesnis kolega S. Kolupaila, tapęs mano viršininku dekanu, ir toliau manim rūpinosi, globojo. S. Kolupaila, grįžęs iš pirmo apsilankymo Maskvoje ir pranešęs apie būsimus neišvengiamus išvežimus (deportacijas), mane įspėjo, kad pirmas kandidatas ištrėmimui esąs aš. Vienintelis man išsigelbėjimas būtų našiai ir daug dirbti, pvz., parašyti topometrijos kursą.“ S. Dirmantas netgi buvo paskirtas katedros vedėju, o 1942–1944 m. buvo Statybos fakulteto dekanas.

1944 m. pasitraukė į Vokietiją, dėstė lietuvių technikos mokykloje Vyriausiojo Lietuvos išlaisvinimo komiteto (VLIK) vykdomosios tarybos finansų tarnyboje ir planavimo komisijoje. 1950 m. atvyko į JAV, kur aktyviai įsijungė į veiklą: buvo Ilinojaus tremtinių bendruomenės valdybos vicepirmininkas, Lietuvos karių veteranų sąjungos „Ramovė“ pirmininkas, Lietuvos profesorių Amerikoje draugijos pirmininkas, Lietuvos istorijos draugijos pirmininkas ir kt.