Clovis Cornillac est le fils de la comédienne Myriam Boyer. Il débute au théâtre en 1984 dans "Une lune pour déshérités", mis en scène par Alain Françon, avec lequel il travaillera régulièrement par la suite
Au cinéma, il débute avec Hors-la-loi de Robin Davis, dans le rôle d'un adolescent rebelle et violent, au cœur des années 80.