Fundador del Ejército Rebelde y uno de sus jefes principales durante la Guerra de Liberación Nacional; destacado revolucionario de extracción humilde y amplia ascendencia popular por su carácter jovial y natural desprendimiento.
Nació en La Habana, en la barriada de Lawton. Era hijo de Ramón Cienfuegos Flores y Emilia Gorriarán Zaballa, anarquistas españoles, originarios de Pravia (Asturias) y de Castro Urdiales (Cantabria) respectivamente.
Efectuó sus primeros estudios en la Escuela Pública N° 96 San Francisco de Paula de su ciudad natal, y tras verse obligado por la difícil situación económica de su familia a residir en diferentes sitios, regresó a Lawton donde terminó la escuela primaria en la Escuela Pública N° 105 Félix E. Alpízar.
Ya en 1948 había comenzado a involucrarse en la lucha política participando en las protestas populares contra el aumento de la tarifa de los ómnibus urbanos.
El 10 de marzo de 1952, al producirse el golpe de estado de Fulgencio Batista, con un grupo de jóvenes concurrió a la Universidad en procura de armas para resistir a la dictadura. En esa época establece amistad con otros jóvenes que tendrían un destacado papel en los sucesos posteriores, Carlos Leijás, Israel Tápanes, Reinaldo Benítez y los hermanos Mario y José Fuentes.
En abril de 1953 con su amigo Rafael Sierra viajó a los Estados Unidos en busca de una mejor situación económica. Allí trabajó en varias ciudades como obrero y camarero. Vinculado a los emigrados latinoamericanos, participó en diversas manifestaciones y escribió para el periódico La voz de Cuba un crítico artículo contra Batista titulado Identificación Moral.
En 1955 fue detenido en San Francisco por el departamento de inmigración y finalmente deportado a México.
Regresó a Cuba el 5 de junio de 1955 y mientras volvía a trabajar en El Arte y se sumaba a la lucha contra el régimen de Batista, en septiembre contrajo matrimonio con Isabel Blandón, una enfermera salvadoreña que había conocido en San Francisco.
El 14 de diciembre de 1955, fue herido por un arma de fuego durante una manifestación en honor del héroe independentista cubano Antonio Maceo, lo que no le impidió participar del acto en conmemoración del 103 aniversario del nacimiento de José Martí en el parque Central. Esta vez, golpeado y conducido al BRAC donde fue fichado como comunista por el cuerpo policial del dictador Fulgencio Batista. Al verse perseguido y sin trabajo, decidió ir al exilio por lo que en marzo de 1956 viajó nuevamente a los Estados Unidos.
En septiembre se encontraba en México, donde logró establecer contacto con Fidel Castro, quien organizaba una expedición revolucionaria que regresaría a Cuba para iniciar la gesta contra el régimen de Batista. Cienfuegos fue el último elegido para la expedición del yate Granma, debido a que no tenía el entrenamiento militar suficiente, por lo que fue enviado con rapidez al campamento de Abasolo, Estado de Tamaulipas, donde recibió entrenamiento en guerra de guerrillas y práctica de tiro.
El 2 de diciembre de 1956 figuró entre los 82 combatientes que desembarcaron del yate Granma en las costas cubanas para iniciar la lucha armada en la Sierra Maestra. Se destacó rápidamente por su valor, audacia y cualidades de mando.
Recibe su bautismo de fuego junto a sus compañeros en Alegría de Pío, el 5 de diciembre de 1956. En el combate de El Uvero, ya ostenta los grados de teniente y dirige un pelotón. En la lucha armada en la Sierra Maestra, por su accionar de combate, se le otorga el rango de Capitán del Ejército Rebelde.
En el año 1957 se crea una nueva columna guerrillera: la columna número 4, hija de la columna madre "José Martí", y de la que está a cargo del Comandante Ernesto Che Guevara. En esta columna guerrillera, el capitán Cienfuegos cumple función de jefe de la vanguardia. También aquí, en el seno de la lucha armada, nace una entrañable amistad entre él y el Che.
Los combates de Bueycito, El Hombrito y Pino del Agua, cuentan con la figura de Cienfuegos. Su valentía y arrojo contribuyen a formar el mito del «Señor de la Vanguardia».
En marzo de 1958 se convirtió en el primer jefe del movimiento que llevaba el combate más allá de la Sierra Maestra, a los llanos del Cauto. El éxito de esa breve campaña, en la cual hostigó las comunicaciones enemigas, llegó a incursionar en la ciudad de Bayamo y enfrentó al ejército en el combate de La Estrella le valió en abril ser ascendido por Fidel Castro al grado de Comandante.2
El 18 de junio regresó a la Sierra, y los siguientes meses permaneció en la Comandancia de La Plata participando en varios combates, entre ellos los de Vega de Jibacoa y Las Mercedes.
Al decidirse extender la guerra a otros territorios, recibió la difícil misión de dirigir la columna que la llevaría al llano. En abril de 1958 fue ascendido a Comandante y quedó bajo su responsabilidad una amplia zona del territorio oriental.
Al pasar las fuerzas rebeldes definitivamente a la ofensiva en agosto de 1958, fue designado jefe de la Columna Invasora "Antonio Maceo" que, junto a la comandada por Che Guevara, cumplió la riesgosa misión de realizar la invasión hasta el centro de la isla.
La columna invasora número 2 "Antonio Maceo", la cual, con 92 combatientes (sólo 82 armados), partió de la Sierra Maestra hacia el Occidente de Cuba, iniciando sus operaciones en coordinación con la columna N° 8 "Ciro Redondo" al mando de Ernesto Che Guevara, extendiendo las acciones militares que habían comenzado en la zona oriental al occidente del país.
El 3 de octubre, después de múltiples penalidades y extraordinarias muestras de heroísmo, llegó a la provincia de Las Villas donde libró exitosos combates entre los que destaca la toma de Yaguajay.
El 21 de diciembre de 1958 la vanguardia de Cienfuegos, al mando del comandante Félix Torres y del capitán William Gálvez inició el cerco sobre el cuartel y la localidad de Yaguajay. Tras capturar Zulueta, en la noche del 22 Cienfuegos se sumó al cerco con el restos de sus tropas, reuniendo algo más de 200 hombres.
La batalla de Yaguajay para doblegar la resistencia de la guarnición del ejército, 350 efectivos el mando del capitán Alfredo Abón Lee, se extendió hasta la tarde del día 31 de diciembre, y representó un golpe decisivo del ejército rebelde para debilitar las fuerzas represivas del tirano Fulgencio Batista. Su desempeño en esta batalla le granjeó el sobrenombre de «El Héroe de Yaguajay».
Después del triunfo revolucionario desempeñó importantes responsabilidades militares. El 28 de octubre de 1959, cuando se dirigía de regreso a La Habana después de neutralizar una conspiración contrarrevolucionaria en la provincia de Camagüey, el pequeño avión en que viajaba desapareció sin dejar rastro.
El comandante Ernesto Guevara dijo de él:
"Camilo fue el compañero de cien batallas, el hombre de confianza de Fidel en los momentos difíciles de la guerra y el luchador abnegado que hizo siempre del sacrificio un instrumento para templar su carácter y forjar el de la tropa ... Camilo era Camilo, señor de la vanguardia, guerrillero completo que se imponía por esa guerra con colorido que sabía hacer."