İstanbul’da iyi bir tahsil gördükten sonra, Divan-ı Hümayun kaleminde dört yıl çalıştı. 1833’te Mısır’a giderek Mehmed Ali Paşanın hizmetinde bulundu ve kızı Zeynep Sultanla evlendi. Mirliva rütbesi ile geldiği İstanbul’da Meclis-i Vala ve Maarif Meclisi üyeliği, ardından Ticaret Nazırlığında bulundu. 1854’te ikinci defa Ticaret Nazırlığına getirilen Kamil Paşa, aynı yıl Meclis-i Âl-i Tanzimat başkanı oldu. 1856’da tekrar Meclis-i Vala Başkanlığına getirildi. İki yıl bu vazifeyi yürüten Kamil Paşa, istifa edip Mısır’a gitti. Sultan Abdülaziz Han padişah olunca, yeniden İstanbul’a geldi. 5 Ocak 1863’te Sadrazam Keçecizade Fuad Paşanın istifa etmesi üzerine sadrazamlığa getirildi. Bu vazifedeyken Haziran 1863’te Devlet Şurası Başkanı oldu. Divan-ı Ahkam-ı Adliye Nazırlığı vazifesini de üstlendi. Hastalığı sebebiyle 1875’te bu vazifeden ayrıldı. 1876’da Sultan Abdülaziz Hanın ihtilalciler tarafından şehid edilmesine çok üzülen Kamil Paşa, aynı sene İstanbul’da vefat etti.
Devrinin başarılı devlet adamlarından ve en zenginlerinden olan Paşa, dürüst ve iyiliksever bir kimse olarak tanınmıştır. Osmanlı Sultanı Abdülaziz Hana karşı hürmetkardı. Sultan Abdülaziz Hanın katili Hüseyin Avni Paşa için, “Mel’un herif, padişahın başını yedi!” diyerek, hakikati söylemiştir.
İstanbul’da birçok hayır ve hasenatı vardır. Bunların başında, hanımı ile birlikte yaptırdıkları, Üsküdar’daki Zeynep Kamil Hastanesi gelmektedir. Ayrıca cami, okul, çeşme gibi hayrat bırakmışlardır. Kamil Paşanın şiirleri ve münşeatı (nesir-mektuplar) da mevcuttur. Arapça, Farsça ve Fransızca bilirdi. Kamil Paşanın edebiyatçı olarak tanınmasını sağlayan eser, Fenelon’un yazdığı Telemak’ın Maceraları adlı kitabın tercümesi olan Terceme-i Telemak’tır.