Kamil Stoch debuterte i verdenscupen 17. januar 2004 i hjembyen Zakopane, men kom ikke til finaleomgangen. Samme året ble han nummer 16 i junior-VM på Stryn. 11. februar 2005 fikk Stoch sine første verdencupoeng da han ble nummer 7 i «prøve-OL» i Pragelato. Stoch deltok for første gang i et stort internasjonal seniormesterskap i VM 2005 i Oberstdorf, der han var med på det polske laget som ble nummer seks i lagkonkurransen.