Cornel Wildes ouders waren van Hongaars-Tsjechische afkomst. Een groot deel van zijn jeugd heeft hij doorgebracht in Europa toen hij zijn vader bijstond als vertegenwoordiger van een New Yorkse firma die handelde in cosmeticaproducten. Het zorgde er tevens voor dat hij op vlak van talen heel wat kennis opdeed.

In 1932 vestigde de familie Wilde zich definitief in de Verenigde Staten.

Toen bij zijn studies aan het New York City College bleek dat hij uitermate begaafd was groeide de idee om dokter te worden maar zijn interesse in toneel deed hem afzien van zijn aanvankelijke ambitie. Na enkele bijrollen bij repertoire-gezelschappen volgde een hoofdrol op Broadway en hield hij het op schoolvlak voor bekeken. 

Cornel Wilde had naast een talent voor acteren nog een andere gave: schermen. In die mate zelfs dat hij een tijd leider van het Amerikaanse schermteam was maar hij stapte uit de ploeg op het ogenblik dat men zich aan het voorbereiden was op de Olympische Spelen van 1936 in Berlijn.

In de Laurence Olivier-Vivien Leigh Broadway-productie Romeo and Juliet (1940) kreeg Wilde niet alleen de rol van Tybalt maar fungeerde hij ook als scherminstructeur.

Een aantal repetities voor dit stuk ging door in Hollywood waardoor hij wat makkelijker in contact kwam met Warner Brothers en er een contract kreeg. Daar bood men hem wat kleine rolletjes als vechtersbaas aan tot hij de overstap maakte naar 20th Century Fox en er hoofdrollen in B-films kreeg. Hij maakte er zijn langspeelfilmdebuut in de oorlogsfilm Manila Calling. Heel verrassend als je weet dat hij hierna voor zijn rol als Frederic Chopin in de Columbia-film A Song to Remember genomineerd werd voor een Academy Award/Oscar (!). Velen fronsten de wenkbrauwen dat Wilde voor deze rol werd gecast maar een nominatie voor de belangrijkste prijs in de filmwereld bewees dat dit een prima keuze was.

Er volgden nog enkele A-films waaronder Leave her to Heaven (1945) en het weinig interessante kostuumdrama Forever Amber (1947) tot Wilde begin de jaren ’50 terug in B-films van het actie-genre verzandde waar zijn capaciteiten als atleet en zijn schermervaring hem heel goed van pas kwamen.

Anno 1955 richtte hij zijn eigen productiemaatschappij Theodora Productions op die met een beperkt budget actie- en avonturenfilms in het buitenland maakte. De avonturenfilm The Naked Prey was één van de betere ondanks het simplistische en wat naïeve verhaal die de meeste van zijn scenario's kenmerkte. In verschillende van zijn eigen films had hij ook zelf een rol.

Zijn reputatie kon echter de film The Horseman (1978) met tv-grootheid Lee Majors niet redden.

Eén van zijn laatste projecten was de autobiografische film My Very Wilde Life maar het is onduidelijk of hij die al dan niet voor zijn dood nog heeft kunnen afwerken. Cornel Wilde stierf aan de gevolgen van leukemie.

Na zijn huwelijk met actrice Patricia Knight (1937-1951) trouwde Cornel Wilde met Jean Wallace (1951-1981). Zij was niet alleen in films te zien aan de zijde van haar echtgenoot maar was tevens zijn zakenpartner.