В 1991 году Кирилл Клеймёнов прошёл стажировку в Финском государственном университете в Хельсинки.
В мае 1993 года был назначен редактором международной информации в программе «Телеутро» на 1-м канале «Останкино».
В 1994 году окончил филологический факультет МГУ (романо-германское отделение).
Работал на нескольких радиостанциях, был ведущим информационных и музыкальных программ. Был корреспондентом агентства «Интерфакс».
С июня 1997 года начал вести информационные программы на ОРТ.
В 2003 году — ведущий в документальном фильме-расследовании «Убить Кеннеди» (реж. А. Мегердичев).
С мая по ноябрь 2004 года работал пресс-секретарем президента и заместителем начальника департамента общественных связей компании «ЛУКойл».
В 2004 году был назначен заместителем генерального директора Первого канала, директором информационного вещания.
Является членом Совета директоров ОАО «Первый канал»
Владеет иностранными языками : английским, финским и шведским.
В 2008 и 2009 годах Кирилл Клеймёнов общался с президентом России Дмитрием Медведевым в эфире программы «Время». Также Клеймёнов принимал участие в прямых линиях с президентом России Владимиром Путиным.