1899 yılında Trabzon'da doğdu. İlk ve orta öğrenimini Erzurum, Kerkük, Edirne ve Kuleli Askerî Lisesi'nde yaptı.
Birinci Dünya Savaşı sırasında, 1917 yılında subay adayı olarak eğitim kampına katıldı. Aynı yıl Filistin cephesinde görev aldı.
1918 yılında Mısır'da İngilizlere esir düştü. Esaretten döndükten sonra, Kurtuluş Savaşı'na katılarak, Güney cephesinde görev aldı. Sonradan Batı cephesinde görevini sürdürdü.
1927 yılında Harp Okulu öğrenimini tamamladı. 1930 yılında Harp Akademisi'ni bitirdi. Silahlı Kuvvetlerde çeşitli görevler alarak 1949'dan sonra Generallik rütbelerinde hizmet verdi. 1960 yılında Genelkurmay Başkanlığı görevine atandı.
1966 yılında, bu görevinden ayrılarak Cumhurbaşkanlığı kontenjan senatörlüğüne seçildi. Cemal Gürsel'in rahatsızlığı sebebiyle görevden ayrılması üzerine, 28 Mart 1966'da Türkiye Büyük Millet Meclisi tarafından Türkiye'nin beşinci Cumhurbaşkanı seçildi. Yedi yıllık görev süresini tamamladıktan sonra 1973 yılında Cumhurbaşkanlığı'ndan ayrıldı.
1929 yılında Atıfet Hanım'la evlenen ve üç çocuğu olan Cevdet Sunay 22 Mayıs 1982 gününde vefat etti.
