Fille d'un fonctionnaire des chemins de fer, Camilla Horn est éduquée en Allemagne et en Suisse. Elle se forme d'abord comme couturière et fait ses premières armes dans un salon de mode à Erfurt. Cette expérience n'est qu'un tremplin vers une carrière artistique qui débute par des cours de danse à Berlin, puis des études de théâtre auprès de Lucie Höflich. La blonde et élégante Camilla apparaît bientôt dans des revues de cabaret montées par Rudolf Nelson. En 1926, elle est figurante à l'Ufa, où le réalisateur F.W. Murnau la repère et voit en elle l'incarnation idéale de Gretchen pour son film majeur, *Fausto* (1926). Ce rôle la propulse au sommet de la célébrité. En un an, elle signe avec United Artists à Hollywood, se liant d'amitié avec Charles Chaplin et, surtout, avec le président du studio, Joseph M. Schenck. Cette amitié, peut-être amoureuse, lui vaut deux premiers rôles aux côtés de John Barrymore dans les mélodrames passionnés *Tempestad* (1928) et *Amor eterno* (1929), produits par Schenck, mais sans succès commercial.
Avec l'avènement du parlant, elle retourne en Europe, se produisant brièvement sur scène à Londres et Paris, avant de reprendre sa carrière cinématographique en Allemagne. Dans les années 1930, elle enchaîne les rôles, jouant baronnes, mannequins, vampires ou femmes déchues. La qualité de ses films est inégale, mais on retient *Hans in allen Gassen* (1930) avec Hans Albers, *Fiesta en palacio* (1934) et *Payasos* (1938), où elle incarne une artiste de cirque aux côtés d'Albers.
Durant cette décennie tumultueuse, elle entretient une longue liaison avec le chanteur Louis Graveure, de quinze ans son aîné, qui prend fin en 1938 lorsque ce dernier, suspecté d'espionnage par la Gestapo, fuit vers l'Angleterre via la Côte d'Azur. Après le pillage de sa villa berlinoise, ses critiques ouvertes envers le régime nazi lui valent de sérieux ennuis. Elle clôt la première partie de sa carrière avec trois films oubliés tournés en Italie. Tentant en vain de fuir en Suisse, elle se fait discrète et tente même l'agriculture. Après la guerre, elle travaille comme interprète pour les forces d'occupation américaines en Allemagne. Elle fait un retour remarqué sur scène en 1948 à Francfort dans *L'Aigle à deux têtes* de Jean Cocteau. La seconde moitié de sa carrière la voit incarner des grandes dames et matriarches au passé coloré, au cinéma et à la télévision. En 1974, elle reçoit le 'Filmband in Gold' (Lola) pour l'ensemble de sa carrière. Dans son autobiographie de 1985, *Verliebt in die Liebe*, elle évoque avec joie ses mariages et liaisons.