Urodził się 1 lutego 1806 r. w Bojańcu, z ojca Bazylego Mochnackiego i matki Marii z Pągowskich Mochnackiej. Miał dwóch braci – Maurycego Mochnackiego i Tymoleona Mochnackiego (ur. 1811), oraz dwie siostry – Klementynę Mochnacką i Olimpię Mochnacką. W roku 1815 cała rodzina Mochnackich przeniosła się z Bojańca do Lwowa, a w roku 1819 – do Warszawy (dom przy ul. Freta, obecnie ul. Długa 3). W 1821 roku Kamil Mochnacki wstąpił do szkoły wojskowej, a następnie do wojska, w którym służył nieprzerwanie do wybuchu wojny polsko-rosyjskiej w 1831 roku. Był słuchaczem Szkoły Podchorążych w Warszawie oraz jednym z pierwszych członków Sprzysiężenia Wysockiego, które zainicjowało wybuch Powstania Listopadowego. Za pośrednictwem Kamila do Sprzysiężenia wstąpił także jego brat - Maurycy Mochnacki (w styczniu lub grudniu 1829 roku). W 1827 rozpoczął wydawanie periodyku "Chwila Spoczynku", w którym propagował treści programowe romantyzmu.