La memoria de Camilo es honrada por los miles de niños cubanos que arrojan flores en ríos y mares como un ritual que desde 1959 se ha realizado cada 28 de octubre, luego de su desaparición en un bimotor Cessna 310 en el que viajaba desde la provincia de Camaguey con destino a La Habana.

Nunca fue encontrado el cuerpo de Camilo, ni del avión, ni de los otros dos pasajeros que viajaban con el , el piloto Luciano Fariñas y el soldado Félix Rodrigues.
Este emblemático cubano nace el 06 de febrero 1932 en la provincia de La Habana, comenzó a estudiar, pero luego tuvo que abandonar la escuela para trabajar. Su primer trabajo fue en la limpieza de una tienda de ropas, mientras ayudaba a su padre con los servicios de sastre.
Durante el gobierno de Batista, Camilo participó en algunas protestas hasta que, en 1954, cuando él tenía 21 años, pasó a ser perseguido y viéndose obligado a salir de Cuba. Exiliado en Nueva York, trabajó como pintor y sastre. Deportado el año siguiente tras participar de manifestaciones, se fue a México y luego volvió a Cuba. En 1956, fue arrestado de nuevo y regresó a los Estados Unidos, cuando se acercó al Movimiento 26 de Julio.
Fue uno de los últimos en unirse a la Expedición Granma y participó en varias batallas hasta el 1 de enero en el que los revolucionarios lograron tomar el poder.
El 12 de noviembre de 1959, Castro hizo una declaración en televisión acerca de la desaparición de Camilo, relatando que el día 28, en la zona donde fue su avioneta, hubo una fuerte tormenta. Existía la posibilidad del avión, en un intento de desviarla, haber ido hacia el norte de la isla. Debido a la nueva ruta no planeada, posiblemente no hubo combustible suficiente para aterrizar a salvo en algún lugar de la isla y se cayó al mar. Hay quienes ponen en duda esta versión, sobre todo la oposición al gobierno cubano, acusando el propio Castro de un asesinato premeditado.
Se dice que Camilo fue una persona que irradiaba popularidad, amabilidad y simpatía . Una de las historias más famosas se trata de un partido de béisbol, deporte nacional de Cuba, llevado a cabo para recaudar fondos para la reforma agraria. Los equipos eran el de la Policía Nacional Revolucionaria (PNR) y Barbudos, compuesta por miembros del Ejército Rebelde.
Luego de muerte, se convirtió en un mártir de la Revolución, y aunque su rostro no estampe camisetas y llaveros en todo el mundo como el del Che, su foto está siempre en los carteles de las manifestaciones celebradas en la isla.
Llevan su nombre una universidad (la UMCC, Universidad de Matanzas “Camilo Cienfuegos”, en la provincia de Matanzas) y a una escuela (la EMCC, Escuela Militar Camilo Cienfuegos, donde se les llama a los estudiantes de Camilitos).