Giresun'da tamamladığı ilk ve orta öğretiminin ardından Ankara Devlet Konservatuvarı Opera ve Şan Bölümü'nde eğitim gören sanatçı daha sonra Avni Dilligil Tiyatrosu'nda profesyonel tiyatro oyunculuğu yapmış Ankara Sahnesi ve Ankara Kardeş Oyuncular Tiyatrosu'nda çeşitli rollerde oynamıştı.
ilk plağını Zülfü Livaneli'nin yapımcılığında yayımlayan Kamil Sönmez'in ilk 45'liğinin bir yüzünde memleketi Ordu'nun türküsü "Hekimoğlu", diğer yüzünde ise Zülfü Livaneli'nin bestelediği "ince Memed" bulunuyordu. Sönmez, ilk 45'liğinin ardından "Yaylanın Soğuk Suyu", "Çift Jandarma", "Maçka'da Buluşalım" gibi Karadeniz Türkülerini içeren "Merhaba" isimli bir uzunçalar yayımlamıştı.
"Düşman", "Eşek Şakası", "Deli Kan" gibi filmlerle oyunculuj kariyerine adım atan Sönmez, son olarak 2006'da "Amerikalılar Karadeniz'de 2" ve 2009'da "Güneşi Gördüm" de oynamıştı. Gençliğinde Osman Yağmurdereli ve Faruk Tınaz ile aynı evi paylaşan Kamil Sönmez, daha sonra Yağmurdereli'nin yapımcılığını üstlendiği "Kınalı Kar", "Aşkım Aşkım" gibi bir çok dizide rol almıştı.
1999'da Devlet Sanatçısı ünvanını alan Kamil Sönmez'in sanat yaşamının 45. yılı anısına, sanatçı arkadaşları kendisine destek vermek üzere ölümünden bir ay önce bir gece düzenlemişlerdi. Kültür ve Turizm Bakanı Ertuğrul Günay sanatçının çocukluk arkadaşıydı.
Ölümünün üzerinden 10 gün geçtikten sonra yazıyorum ama onun gibi sanatçıların uzun yıllar hatırlanması gerek. Benim jenerasyonum onu daha çok 20 yıl kadar önce, o en kilolu haliyle ama hep kendiyle barışık ve gülünce gözleri kaybolan haliyle hatırlayacak.