Родился 21 июня 1797 г. в Петербурге. Происходил из дворянской семьи обрусевших немцев. Окончил Царскосельский лицей (1817 г.), где началась его дружба с А. С. Пушкиным и А. А.
Затем служил в Коллегии иностранных дел, преподавал русский язык и латынь. В 1820— 1821 гг. путешествовал по Европе; читал в Париже публичные лекции о русской литературе, при этом вёл речь и о необходимости политических преобразований в России. Выступления прервались по приказу русского посольства.
В 1822 г. Кюхельбекер служил на Кавказе чиновником особых поручений при генерале А. П. Ермолове. В ноябре 1825 г. он был принят К. Ф. Рылеевым в тайное Северное общество. Во время восстания 14 декабря 1825 г. в Петербурге Кюхельбекер стрелял в великого князя Михаила Павловича, выстраивал солдат для контратаки
С 1836 г. жил на поселении в Сибири.
Кюхельбекер стал печататься с 1815 г. В ранних стихах следовал традиции элегической поэзии В. А. Жуковского, с начала 20-х гг. XIX в. активно выступал против сентиментализма, защищая романтизм.
В противовес «камерной лирике» Кюхельбекер создаёт тираноборческую трагедию «Аргивяне» (1822—1825 гг.), стихотворения «К Ахатесу», «К друзьям на Рейне» (оба 1821 г.) — произведения, исполненные гражданственно
Умер в Тобольске 23 августа 1846 г.
Большая заслуга в издании сочинений Кюхельбекера в XX в. принадлежит писателю Ю. Н. Тынянову.