Stefan Löfven begynte i 1979 som sveiser på Hägglund & Söner i Örnsköldsvik. Sitt første fagforeningsoppdrag fikk han i 1981 da han ble valgt til verneombud på arbeidsplassen. Gjennom årene har han hatt en rekke fagforeningsoppdrag. I 1995 begynte han som sentralt ansatt ombud i det daværende Svenska metallindustriarbetareförbundet (Metall) og har blant annet arbeidet med avtale- og internasjonale spørsmål. I 2001 ble Löfven valgt til stedfortredende forbundsleder, og på IF Metalls konstituerende kongress i november 2005 ble han valgt til dets forbundsleder.