１８５２年からサルデーニャ王国のヴィットーリオ＝エマヌエーレ２世のもとでの首相を務める。ピエモンテの古い貴族の出身であったが、イギリスの立憲政治・フランスの産業振興策などに学び、農業生産の拡大、鉄道・灌漑施設・銀行などの建設、ローマ教皇の影響力の削減（世俗化の推進）、などの近代化政策を遂行する一方、巧みな外交でサルデーニャ王国をイタリアの統一（リソルジメント）の軸に仕上げた。

クリミア戦争への参戦

　カヴールはサルデーニャには直接の利害はなかったが、１８５５年、イギリス・フランスの要請で、クリミア戦争に参戦し、オーストリアとも共同してロシアと戦った。５６年のパリ講和会議と講和条約のパリ条約でもサルデーニャの国際的地位を高めることに成功した。国内には、イタリア支配を続けるオーストリアと組むことに強い反発があったが、カヴールはサルデーニャの国際的地位を強化するにはフランスと結んでおくことが大事と考え、そのためにオーストリアに一時的に与することもやむなし、と判断した。その見通しは成功し、クリミア戦争でフランスを支持したことでナポレオン３世との関係を強化し、オーストリアとの戦争に備えることができた。

イタリア統一戦争と外交かけひき

　１８５８年、フランスのナポレオン３世とプロンビエールの密約を結んで、フランスはサルデーニャのオーストリアとの戦争を支援、そのかわりサルデーニャはサヴォイアとニースをフランスに割譲するという約束をした。フランスの同盟を得たカヴールは、１８５９年４月、オーストリアに宣戦、イタリア統一戦争が始まる。サルデーニャが有利に戦いを進めたが、７月、ナポレオン３世はカヴールにはからずオーストリアと和約（ヴィラフランカの和約）してしまう。ナポレオン３世は、戦争の長期化がフランス国内の反発を増すことを恐れたのだった。怒ったカヴールは、一時首相を辞任した。

イタリア統一へ

　しかし、一方でマッツィーニなどの共和派による統一運動が盛んになってきたことに対し、立憲君主政体による統一を目指していたカヴールは危機感を募らせて首相に復帰し、再びナポレオン３世と協議し、１８６０年に中部イタリアを併合する代償にサヴォイアとニースのフランスへの割譲を約束、サルデーニャ王国によるイタリア統一の主導権を維持しようとした。
　カヴールの政策に反発したガリバルディが独自にシチリア遠征に向かうとそれを妨害しようとしたが失敗し、ガリバルディの占領したシチリアとナポリに住民投票を働きかけ、サルデーニャ国王のもとへの併合を可決させた。一方で国王を急ぎ南下させ、ローマ教皇領に進軍させてイタリア南部掌握の意思を明確にし、１８６０年１０月に会見したガリバルディから南イタリアの統治権を献上させた。こうしてサルデーニャ王国によるイタリア統一という路線を完成させたカヴールは、イタリア王国の成立を見届け、１８６１年６月病に倒れ急死した。