Né le 16 août 1968 à Lyon, Clovis Cornillac est le fils des comédiens Myriam Boyer et Roger Cornillac. Son demi-frère est Arny Berry, comédien, auteur et metteur en scène de théâtre. A quatorze ans, il quitte la maison familiale pour apprendre le théâtre. Il commence par faire du théâtre de rue et énormément de théâtre subventionné. Il coure les castings.