Кирил Христов учи в родния си град, в Самоков, Търново и София. Останал от малък сирак, за отглеждането му помагат двамата му вуйчовци, офицерът Георги Абаджиев и юристът Стефан Киров професор по право в Софийския Държавен университет.

През 1895 г. е изпратен със стипендия от Военното министерство в Морското училище в Триест, където се запознава с творчеството на класическите и модерните италиански поети. След едногодишен престой се завръща в България.

През 1897 - 1898 г. живее в Неапол и Лайпциг. Става преподавател по български език и литература в Пражкия университет.

През 1900 г. е учител в Шумен.
През 1901 г. е преместен в София и командирован в библиотеката на Висшето училище (днешния Софийски университет).

Заедно с Антон Страшимиров редактира списание "Наш живот". През 1904 г. се обявява в защита на Стоян Михайловски, осъден условно заради поредица от статии срещу Фердинанд I.

През Балканската, Междусъюзническата и Първата световна война е военен кореспондент и сътрудник на в. "Военни известия".

През 1921 г. професор Михаил Арнаудов прави неуспешен опит да вкара Кирил Христов като пълноправен член на Академията на науките.

През 1922 г. напуска България и се установява в Лайпциг като ръководител на семинара по български език и литература.

На 16 май 1923 г. Държавен вестник публикувал указ, с който правителството на Стамболийски отпуска пожизнени народни пенсии от 2000 лв. месечно на Стоян Михайловски, Елин Пелин, Антон Страшимиров, Цанко Бакалов и Кирил Христов. След преврата на 9 юни указът (макар и с царски подпис) бил забравен и неизпълнен.

През 1930 г. в Прага Кирил Христов организира свободни курсове по български език и литература в Пражкия университет. В България се завръща през 1938 г.

Приживе той успява да подреди в значителна степен Антология, с която е смятал, че трябва да остане в българската литература.

Кирил Христов е един от най-цензурираните писатели от българските издания. Това, което се възприема като скандално и невъзможно за съчиненията на Вазов, Яворов, Величков, Петко Тодоров и Пенчо Славейков, при Кирил Христов е норма. По тази причина няма пълно издание на произведенията му.

Личният му архив се съхранява във фонд № 131К в Централен държавен архив. Той се състои от 1512 архивни единици от периода 1885-1954 г.