Grand sportif, Cyril Raffaelli se tourne vers la pratique des arts-martiaux dès l'âge de six ans, tout d'abord par le nunchaku, puis le karaté. A 14 ans, il entre à l'Ecole du cirque, où il rencontre Vincent Cassel. Il y travaille ses talents d'acrobate.
En 1991, il commence une carrière de chorégraphe au théâtre (pour les précieuses ridicules. Il double ensuite les inconnus ou Laurent Baffie à la télévision.
Parallèlement à sa carrière artistique, Cyril Raffaelli continue à se consacrer aux arts-martiaux, en participant à plusieurs tournois (de Kung-Fu essentiellement). Sa carrière sportive durera jusqu'en 1999.
Pour le cinéma, il commence à travailler dès 1996, pour Gérard Jugnot dans cascadeur de l'ombre. Il devient un chorégraphe et un cascadeur reconnu par le milieu. En 1999 il rencontre Luc Besson à l'occasion du tournage de Jeanne d'Arc. Le cinéaste, grâce à sa société de production Europacorp, lui permettra d'évoluer dans le milieu. En 2001, il affronte Jet Li dans Le Baiser mortel du dragon, son premier véritable rôle d'acteur. En 2004, Luc Besson monte un film autour de lui: Banlieue 13.
Puis, sa carrière va l'emmener aux Etats-Unis, aussi bien en tant que cascadeur (Hitman, L'incroyable Hulk, Tekken) qu'en tant qu'acteur (Die Hard 4: Retour en Enfer).