23-latek z Zębu jak większość górali był skazany na narty. Mając 9 lat Stoch wybrał skakanie na dwóch deskach. Trzy lata później 12-letni Stoch zrobił furorę, gdy podczas zawodów Pucharu Świata w kombinacji norweskiej skoczył aż 128 metrów. Od tego czasu młody skoczek zaczął kolekcjonować juniorskie trofea: w 2003 roku zgarnął dwa medale (złoto i srebro) IX Ogólnopolskiej Olimpiady Młodzieży, rok i dwa lata później razem z kolegami świętował drużynowe wicemistrzostwo świata juniorów. Takie przepustki wystarczyły by zacząć skakać z dorosłymi skoczkami.
Stoch zaczął skakać jako senior w 2004 roku. Na początku roku wystąpił w zawodach Pucharu Świata w Zakopanem. Debiut 17-latka nie wypadł zbyt okazale - skoczek z Zębu zajął 49. miejsce.
Na swój pierwszy seniorski sukces Stoch czekał jeszcze ponad rok. W lutym 2005 roku młody skoczek zajął siódme miejsce w zawodach Pucharu świata w Pragelato.
Także w lutym, ale 2006 roku Stoch próbował w Pragelato powtórzyć wynik sprzed roku przy okazji kolejnego debiutu - tym razem na Igrzyskach Olimpijskich. Nie udało się. Na skoczni K-95 zajął 16. miejsce, na K-125 był dopiero 26., a w konkursie drużynowym zajął z kolegami z reprezentacji 5. lokatę.
Letnia Grand Prix 2007 zapada w pamięć Stocha. 3 października 20-letni wówczas skoczek został Królem Oberhofu. Na Hans-Renner-Schanze skoczył 135 oraz 140 metrów, dzięki czemu stanął na najwyższym stopniu podium.
W Libercu Stoch po raz kolejny daje próbkę swojego talentu - ląduje tuż za podium mistrzostw świata w rywalizacji na średniej skoczni. Do brązowego medalu zabrakło mu 4,5 pkt. Ten wędruje na szyję Simona Ammanna.
Nie indywidualnie, ale drużynowo. Na taki wyczyn naszych skoczków czekaliśmy długo, a w lotach właściwie od zawsze. W Planicy po świetnych skokach Małysza, Stocha, Rutkowskiego i Huli (zaliczono tylko jedną serię) biało-czerwoni wylądowali na drugim miejscu na podium. To pierwsze podium naszej drużyny od 2002 (drugie w historii) i pierwsze w historii drużynowych zawodów w lotach narciarskich.
W Kanadzie wyszło podobnie jak cztery lata wcześniej w Turynie. W Whistler Stoch wyskakał odpowiednio 27. (K-95), 14. (K-125) i 6. miejsce (konkurs drużynowy).
Dzięki niezawodnemu Małyszowi i przebudzeniu Stocha Polacy prawie stanęli na podium MŚ w Lotach Narciarskich. Po locie na odległość 197,5 m w pierwszej serii Stoch był drugim najlepszym skoczkiem drugiej części zawodów. Poszybował aż 222,5 m (od tego czasu to jego ''życiówka'' w lotach), dalej poleciał jedynie Gregor Schlierenzauer (231 m). Niestety pozostali koledzy z biało-czerwonej drużyny - oczywiście poza Małyszem - nie poszli w ślady Stocha. W drugim podejściu Łukasz Rutkowski i Stefan Hula nie odlecieli, ba - wręcz spadli z wyskoku. Pierwszy wylądował na 143 metrze, drugi na 179 i zamiast podium było czwarte miejsce.
Doskonałą dyspozycję Stocha w Planicy można próbować wytłumaczyć obecnością na trybunach jego najważniejszej fanki - narzeczonej Ewy Bilan.
Kilka miesięcy później - dokładnie siódmego sierpnia Panna Bilan jest już Panią Stoch, a Kamil Stoch nie jest już kawalerem. Ceremonia ślubna odbyła się w kościele Paulinów na Bachledówce we wsi Czerwienne.
Zmiana stanu cywilnego odbija się pozytywnie na formie 23-letniego skoczka. Stoch aż sześciokrotnie staje na podium zawodów Letniej Grand Prix, z czego trzy razy je wygrywa (Wisła, Hakuba, Klingenthal). Ostatecznie kończy rywalizację na drugim miejscu uznając wyższość jedynie Japończyka Daikiego Ito.
Sezon 2010/2011. Po letnich sukcesach coraz częściej mówi się, że Stoch może być także bohaterem zimy. Sam zainteresowany początkowo zdecydowanie zaprzecza - zarówno słowami (''nie chcę głośno mówić o wyzwaniach'') jak i czynami. Pierwsze skoki sezonu nie należą do Stocha. W 2010 roku tylko trzykrotnie dolatuje do pierwszej dziesiątki PŚ (Lillehammer - 10 miejsce, dwa razy dziewiąte miejsce w Engelbergu). Na pocieszenie przyszło srebro mistrzostw Polski na Wielkiej Krokwi. Jak się okazało, to był dopiero przedsmak tego co w Zakopanem miało wydarzyć się już w nowym roku.
23 stycznia 2011 roku - Kamil Stoch godnie zastępuje Adama Małysza (upadek w pierwszej serii) w trzecim konkursie PŚ w Zakopanem. Skoczył 123 oraz 128 metrów tym samym notując swoje pierwsze zwycięstwo w zawodach Pucharu Świata. Dzięki temu został czwartym Polakiem po Stanisławie Bobaku, Piotrze Fijasie i Adamie Małyszu, który dokonał podobnego wyczynu.
Tydzień później Stoch razem z kolegami świętuje trzecie miejsce w drużynowym konkursie PŚ w Willingen. Coraz częściej zaczyna mówić się o Stochomanii.
Stoch nie zapomina także o indywidualnych sukcesach. Po triumfie w Zakopanem szybko łapie wiatr w żagle w narty i kilkanaście dni później zalicza kolejną wygraną w Pucharze Świata. Tym razem wylądował na najwyższym stopniu podium w Klingenthal. Wysoka forma Stocha to doskonała wiadomość, zwłaszcza, że już niedługo startują mistrzostwa świata w narciarstwie klasycznym (Oslo 23 luty - 6 marca).