10 Şubat 1962 tarihinde Castro Valley/California'da doğdu. Daha 6 yaşındayken piyano çalmaya başlaması onun müziğe olan büyük ilgisinin bir göstergesiydi. Cliff aslında trash metal basscısı olarak bilinsede onun asıl ilgi duyduğu müzik türleri daha çok klasik müzik, blues ve jazzdı. 14 yaşında ilk gitarını aldıkdan sonra gitar dersleri almaya başladı. Ailesinin anlattıklarına göre Cliff çalış tekniğini geliştirmek için günde 6 saate yakın gitar çalmaktaydı ve hatta bu durum Cliff Metallica'ya katıldıktan sonra da devam etmişti.
Cliff Burton bir basscıdan daha çok iyi müzik eğitimi almış, çok yetenekli ve bilgili bir müzik adamıydı. Metallica'ya katılmadan önce ismini ve yeteneğini duymuş bir çok grup tarafından istenmişti. Early bands were Easy Street, Agents Of Misfortune ve Trauma gruplarında çalmış ve sonra Trauma'dan Metallica'ya geçmişti. Metallica'nın Cliff'le tanışması ise grubun birgün Cliff'in çaldığı bara gitmesiyle gerçekleşmişti. James ve Lars, Ron McGovney yerine basscı aradıkları günlerde, Trauma'nın çaldığı bara giderler ve Cliff'i ünlü solosu Pulling Teeth'i (Anesthesia) çalarken görür ve hayran kalırlar. Cliff'e bir çok kere Metallica'ya katılması için teklifde bulunurlar ve sonunda grubun merkezinin Los Angeles'dan San Francisco'ya taşınması koşuluyla Cliff Metallica'ya katılmaya razı olur. James ve Lars, Cliff'i gruba alabilmek için Metallica'nın merkezini taşımayı kabul ederler.
Metallica Cliff'le ilk kez 5 Mart 1983 tarihinde San Francisco'da The Stone'da sahneye çıktı. 5 Mart 1983 ve 27 Eylül 1986 tarihleri arasında geçen 3 sene, "Master of Puppets" ve "Ride The Ligthning" gibi metal müzik tarihindeki en başarılı ve etkileyici albümlerin Cliff Burton'lı Metallica tarafından ortaya çıkarıldığı çok önemli yıllardı.
Cliff'in çalış tarzı bir trash metal basscısına göre çok yönlü ve olağandışı bir tarzdı. Hızlı rifflerin yeraldığı "Battery", "Damage, Inc." ve "The Four Horsemen" gibi şarkılardan "Orion" gibi daha melodik ve "(Anesthesia) Pulling Teeth" gibi solo parçalara kadar çeşitli tarzlarda eserler ortaya çıkarmıştı. Cliff, 5 ve 6 telli bass gitar çalan diğer bir çok metal basscısından farklı olarak genellikle 4 telli gitar kullanır, gitar çalarken hiçbir zaman pena kullanmaz her zaman parmaklarıya çalarlardı. Sololarını çalarken, sıklıkla aynı anda parmaklarıyla 2 hatta 3 teli birden çalabilmekteydi. Lemmy Kilmister (Motörhead), Geddy Lee (Rush) ve Geezer Butler (Black Sabbath), Cliff'in tarzına esin kaynağı olan en önemli kişilerdi.
Yaklaşık 3,5 yıllık ve 3 albümlük bir birlikteliğin ardından 27 Eylül 1986 tarihinde isveç/Stockholm yakınlarında geçirilen bir trafik kazası sonucu Cliff Burton hayata gözlerini kapattı. Aslında hayata gözlerini kapatan sadece Metallica basscısı Cliff Burton değil, müzik dünyasının son dönemlerindeki en yetenekli ve deha basscılarından biriydi. Grup, Cliff'in ölümünün ardından dağılmanın eşiğine gelmiş fakat daha sonra Cliff'in bunu istemeyeceği düşünülerek dağılma kararırından vazgeçilmişdi.
Cliff'in daha 24 yaşındayken ölümüne neden olan kaza, grup isveç/Stockholm'deki bir konserin ardından diğer bir konser için Danimarka/Kopenhag'a giderken, yerel saate göre gece saat 3'de yolların buzlu olması sebebiyle grubu taşıyan otobüsün yoldan çıkıp devrilmesi sonucu meydana gelmişti. Fakat kaza ile iligi hala otobüs şoförünün alkollü olduğu ve otobüsün bu sebeple yoldan çıktığı tartışmaları devam etmekte. James da kazanın ardından yaptığı bir açıklamada kazadan sonra yolda bir kaç mil yürüdüğünü fakat hiç buza rastlamadığını söylemişti.
Kazanın ardından Cliff'in bedeni doğduğu yere geri getirilip yakılmış ve Cliff cenaze töreninde "Orion" parçasıyla uğurlanmıştı. Cliff'in ölümünün ardından 2006 yazındaki Almanya konserine kadar "Orion" hiçbir konserde tamamen çalınmamıştı. Sadece doksanlı yıllarda Jason'un çaldığı medleylerde bir bölümü çalınmaktaydı.
Cliff'in ölümünden sonra Aralık 1986'da onun anısına, bir övgü olarak konser görüntülerden oluşan "Cliff'em All" video filmi piyasaya çıkarıldı ve Cliff'in ölümünün ardından çıkan ilk albüm olan "...And Justice for All" albümünde büyük bir bölümü ve sözleri Cliff tarafından bestelenmiş "To Live is to Die" parçasına yer verildi. Ayrıca Eylül 2006 tarihinde Cliff'in trafik kazası geçirdiği bölgeye Cliff için bir anıt yerleştirildi.
Cliff Burton'un 27 Eylül 1986 hayatını kaybetmesinden sonra ilk olarak Flotsam & Jetsam'dan Jason Newsted ve daha sonra da 2003 yılında daha önce Suicidal Tendencies ve Ozzy Osbourne ile çalışmış Robert Trujillo gruba dahil edildi. Jason Newsted'in Cliff hakkındaki sözleri ise onun yerinin hiçbir zaman tam anlamıyla doldurulmadığının ve de doldurulamayacağının bir göstergesi gibidir.
"Her zaman onun gölgesini üzerimde hissettim. Kimin yerine gruba dahil olduğumu her hatırlayışımda kendimi ayağıma çok büyük gelen ayakkabıları giyiyormuş gibi hissettim" Jason Newsted
