Byl druhým synem Konráda I. Mazovského a jeho ženy Agafie, dcery Svjatoslava III. Volyňského. Roku 1233 obdržel od otce kujavské knížectví. V roce 1239 se oženil s Konstancií, dcerou Jindřicha II. Pobožného a věnem získal území Velkopolska. V následujících letech aktivně podporoval otcovu dobrodružnou politiku a v roce 1242 dobyl Gdaňsk.
V roce 1247 zemřel Kazimírův otec, který odkázal většinu území Kazimírovu staršímu bratrovi Boleslavovi. S tím Kazimír nesouhlasil, a proto na Boleslava útočil. Ten v následujícím roce na jaře nečekaně zemřel bez potomků. Po bratrově smrti připadlo Mazovsko mladšímu Kazimírovu bratrovi Zemovitu I. Kazimír ovšem využil zmatků a od Mazovska odtrhl Dobřiň.
V roce 1250 se Kazimír pokusil navázat mírové vztahy se svými baltskými sousedy. Jeho snaha nebyla podporován Řádem německých rytířů, který měl papeže na své straně. Plán selhal a Kazimír v zájmu zajištění severní hranice svého území apeloval na templáře, kteří se usadili v Lukowu. To se podařilo v roce 1263, kdy se vztahy s Řádem německých rytířů urovnaly.
Mezitím Kazimír čelil dalším problémům. V roce 1258 se Boleslav Pobožný spojil s Vartislavem III. Pomořanským. Prohlásiv, že Kazimír dostal území Velkopolska od Jindřicha Pobožného neprávem, zahájil útok proti Kazimírovi. Útok se nezdařil, ale Boleslav se nevzdal. Následujícího roku se spojil s Boleslavem V. Stydlivým (Kazimírovým bratrancem), Zemovítem Mazovským a Danielem Haličským a uspěl. Kazimír ztratil Velkopolsko i Sieradz. Mírová jednání byla obtížná a vyžadovala nový útok proti Kazimírovi v roce 1261. Kazimírův syn Lešek II. Černý využil oslabení svého otce a nárokoval si dědictví; poté obdržel od Zemovíta Sieradz.
Kazimír I. Kujavský zemřel 14. prosince 1267 a byl pochován v katedrále ve Włocławeku.
PANIC, Idzi. Posloupnost těšínských Piastovců a Piastoven. Překlad Irena Adamczyk. Cieszyn: Biuro Promocji i Informacji Urząd Miejski, [200-?]. 36 s. ISBN83-919493-6-2.