En 1272 tomó parte, junto al infante Felipe de Castilla y otros magnates, en la revuelta nobiliaria contra Alfonso X de Castilla.
Antes de que la rebelión estallase, comenzó a manifestarse en el desacato que algunos ricoshombres, entre los que se encontraba el infante Felipe, manifestaron hacia el rey, pues se negaron a acudir a Sevilla con sus tropas para socorrer al infante Fernando de la Cerda, que combatía a los musulmanes.
Tras las Cortes de Burgos de 1272, en las que parecía que el soberano castellano alcanzaría un acuerdo con los magnates sublevados, se rompieron las negociaciones y los magnates sublevados contra el rey de Castilla, entre los que se contaba Esteban Fernández de Castro, partieron hacia el reino de Granada, donde fueron acogidos con todos los honores por el rey Muhammad I de Granada, después de haber firmado un acuerdo con él en Sabiote en el que los nobles firmantes se comprometieron con el soberano granadino a prestarse ayuda mutuamente contra Alfonso X, hasta que el rey accediera a sus demandas.
Antes de dirigirse a Granada, los magnates saquearon el territorio, robando ganado y devastando algunos territorios, a pesar de que el rey les envió mensajeros, portando cartas en las que se recordaba a los sublevados los favores que habían recibido del rey, así como su traición al incumplir sus compromisos como vasallos con el soberano.
Entre los involucarados en las negociaciones con el soberano navarro se hallaba Esteban Pérez de Castro, que reprochaba al rey su negativa a entregarle a su esposa, Aldonza que se hallaba retenida por el rey, y que reclamaba el cargo de adelantado mayor de Galicia, que había desempeñado desde el año 1266.