Cyrille Thouvenin beendete 2001 sein Schauspielstudium am Conservatoire national supérieur d’art dramatique in Paris. Bereits 1998 debütierte er in jeweils einer Folge der beiden Fernsehserien "Commandant Nerval" und "Quai n° 1". Parallel zu seinem Abschluss wurde er bei der Verleihung des französischen Filmpreises César 2001 für seine Rolle in "Man liebt es unentschieden" als Bester Nachwuchsdarsteller nominiert.