Кирилл Шамалов родился 22 марта 1982 года в городе Санкт-Петербург. Является сыном Шамалова Николая Терентьевича, известного предпринимателя. После окончания школы до 2004 года получал высшее образование на юридическом факультете Санкт-Петербургского государственного университета.
Кирил Николаевич начал свою трудовую деятельность в ОАО «Газпром» в должности главного юрисконсульта по правовому обеспечению внешнеэкономической деятельности. В 2004 году работал в Федеральном государственном унитарном предприятии «Рособоронэкспорт» экспертом регионального департамента.
В 2005 году являлся ведущим юрисконсультом юридического департамента в Акционерном банке «Газпромбанк». С 2005 по 2008 года работал в аппарате правительства Российской Федерации в должности специалиста-эксперта, консультанта департамента экономики и финансов. В июне 2008 года стал вице-президентом ПАО «Сибур Холдинг» по административной поддержке бизнеса.
С января 2012 по март 2015 года Шамалов занимал должность заместителя председателя правления ООО «Сибур» - управляющей организации ПАО «Сибур Холдинг». В 2014 году вошел в состав Совета директоров компании «Сибур Холдинг» и ООО «РЦК».
В 2014 году Кирилл Шамалов вместе с Н. Никиенко и С. Котляренко учредили компанию «КДС-инвест», активом которой является компания «АйТи Сервис», работающей в сфере IT-разработок. В следующем году создал компанию «Ладога Менеджмент».
Женат на Е.В. Тихоновой.