Segunda hija de un fogonero de los ferrocarriles, Simón Cruz, y de Catalina Alfonso, Celia Cruz compartió su infancia con sus tres hermanos: Dolores, Gladys y Bárbaro, entre sus deberes estaba el arrullar con canciones de cuna a los más pequeños; así empezó a cantar. Cuentan que se ponía a cantar en plena calle y con las propinas que ganaba podía comprarle zapatos de a todos los niños de la casa, aunque sólo su madre la solapaba; su padre quería que fuera maestra, ella lo intentó estudiar, pero desertó a punto de terminar la carrera para ingresar en el Conservatorio Nacional de Música. Como debía ser: Cuántas Celia Cruz estarán dando clases en escuelas?
Celia cantaba y bailaba en las corralas habaneras y participaba en programas radiofónicos para aficionados, como La Hora del Té o La corte suprema del arte, en los que siempre obtenía los mismos premios al primer lugar: un pastel o una cadena de plata.
Con el tiempo, logró ser la voz de las orquestas Gloria Matancera y Sonora Caracas y formó parte del espectáculo Las mulatas de fuego, que recorrió Venezuela y México en los cincuenta.
En ese año, el empresario Alberto Sotolongo la buscó porque quería que cantara con la Orquesta Sonora Matancera, ya que la vocalista y compositora Myrta Silva había decidido dejar la agrupación para regresar a Puerto Rico. Su ingreso fue aprobado por el director de la agrupación, Rogelio Martínez.
Llegó el día de su debut un 3 de agosto de 1950 y con el primero que se encontró en el estudio fue con el que sería su futuro esposo: Pedro Knight que era el segundo trompetista de la Sonora, la unión musical duró 15 años y juntos grabaron grandes éxitos como: Burundanga, Caramelos, El yerbero moderno, Tu voz, Ritmo tambó y flores, Pa' la paloma, Nuevo ritmo omelenkó, Vallán vallende, La sopa en botella, entre muchos otros.
El 15 de julio de 1960, ya iniciada la Revolución cubana dirigida por Fidel Castro, surge un contrato para la Sonora Matancera en México. Celia no imaginaba que jamás volvería a pisar suelo cubano. Cuando cumple el mes de estancia en México, recibe la noticia del fallecimiento de su padre Simón Cruz. La Sonora tenía una temporada en el Terrazza Casino desde el 22 de julio del mismo año hasta el 20 de noviembre de 1961. Ese mismo año la Sonora y Celia viajaron a los Estados Unidos y comenzó a actuar Celia sin la Sonora en el Palladium Ballroom en la ciudad de Nueva York. En 1962, se volvió a integrar con la Sonora Matancera siendo contratados por el empresario Guillermo Arenas. Celia aprovechó para adquirir una vivienda en Nueva York. Otro día fatal para Celia llegó el 7 de abril de ese año, cuando recibe la noticia del fallecimiento de su madre Catalina Alonso, que venía luchando con un cáncer terminal de vejiga. Celia se casó el 14 de julio en una ceremonia civil con Pedro Knight. Luego hicieron gira por Europa con la Sonora Matancera y en 1964 cuando se encontraba en Japón se presentó con Tito Puente.
En 1965, Celia culminaría una etapa que duró quince años con la Sonora Matancera. Ya como solista, su esposo Pedro Knight decidió dejar su puesto en la Sonora Matancera para convertirse en su manager, arreglista y director personal, el 30 de abril de 1966. En este tiempo, Celia Cruz adoptó la nacionalidad estadounidense. Ese mismo año, Tito Puente la llamó para trabajar junto a su Orquesta.
En 1966, Celia y Tito Puente iniciaron una asociación que logró editar cinco álbumes. Un cambio musical la hizo ingresar en la salsa. En 1973, se alió con el pianista y artista exclusivo del sello disquero FANIA, Larry Harlow y encabezó un concierto de música afrocubana en el Carnegie Hall de Nueva York. Allí Celia Cruz interpretó Gracia Divina, su primera canción de salsa. El álbum resultante de este encuentro fue producido por Jerry Masucci, quien es considerado uno de los creadores del género salsa junto al músico Johnny Pacheco. Posteriormente, participó en un legendario concierto grabado en vivo en el Yankee Stadium con The Fania All-Stars.
Con la Fania All Stars; Celia tuvo la oportunidad de visitar el Reino Unido, Francia y Zaire y en 1977, graba su primer disco con el respaldo del trombonista y orquestador Willie Colón, fusión que se repetiría en 1981 y en 1987.
Durante los años 1980, Celia Cruz grabó y realizó varias giras en Latinoamérica. En 1982 se reencontró con la Sonora Matancera, y grabó el disco Feliz Encuentro. Ese mismo año, también se le rindió un homenaje en el Madison Square Garden, y la acompañaron todos aquellos que la respaldaron en su carrera artística. En 1987 en Santa Cruz de Tenerife fue reconocida por el Libro Guinness de Récords, como el concierto más grande al aire libre que se mantiene en la actualidad, a ese concierto acudieron 250.000 personas (bailando la misma canción). En 1989, ganó su primer Premio Grammy por su disco con Ray Barretto y también fue invitada para celebrar los 65 años de la Sonora Matancera en el Central Park de Nueva York, compartiendo escenario con sus antiguos compañeros como Daniel Santos, Carlos Argentino, Vicentico Valdés y Bobby Capó. En 1984 conoce al presentador chileno Mario Kreutzberger (conocido como Don Francisco) y la invita a actuar en su programa Sábado Gigante que animaba en Chile y que llevaría años más tarde a Estados Unidos.
En 1990, logra viajar a Guantánamo (Cuba), para dar un concierto. Cuando salió de esta presentación se llevó en una bolsa unos gramos de tierra de Cuba, la misma que pidió que fuera colocada en su ataúd.
En 1992 participó con los actores Armand Assante y Antonio Banderas en la película Los reyes del mambo. En 1997, acepta participar en la telenovela El alma no tiene color de Televisa. El 25 de octubre de ese año la ciudad de San Francisco declara ese día oficialmente para Celia Cruz.
Luciano Pavarotti la invitó a participar en 1999 en Módena (Italia) en el concierto Pavarotti and Friends, ese año firmó un contrato con Sony Music para la cual realizaría sus últimas grabaciones.
En 2002, grabó el álbum: La Negra tiene Tumbao, en el cual Johnny Pacheco fue uno de los productores y en el que incursiona en las variantes modernas de los ritmos caribeños, influidos por el rap y el hip hop. En ese tiempo descubre que tiene un tumor cerebral y se somete a una operación para extirparlo a finales de ese año, para luego intentar retomar su carrera artística. Grabó un disco, el último, titulado Regalo del alma. El 2003, su último año de vida, le fue ofrecido un homenaje por parte de la cadena hispana estadounidense Telemundo.
Celia Cruz murió la tarde del 16 de julio de 2003, en su casa en Fort Lee (Nueva Jersey). Después de su muerte, su cuerpo embalsamado, fue llevado a Miami y Nueva York para rendirle homenaje. El sepelio de Nueva York constituyó uno de los más grandes que recuerda esa ciudad, superando incluso al de Judy Garland en el año 1969.