Родился в крестьянской семье Афанасия Павловича Мерецкова и Анны Ивановны (в дев. Добрякова). Русский. В 1911 г. окончил земскую начальную школу и в 1914 г. – воскресные классы для рабочих. С 1912 г. по июнь 1916 г. работал механиком на канифольно-скипидарном заводе в г. Судогда Владимирской губ. (Двенадцатилетним парнишкой отправился из деревни Назарьево Рязанской губернии в Москву на заработки. Активно участвовал в рабочих сходках.

Узнав о Февральской революции и падении монархии, Мерецков вместе с другими большевиками образовал самостоятельную ячейку РСДРП. В мае 1917 года она стала судогодским уездным комитетом РСДРП(б). Двадцатилетний Мерецков был избран ее секретарём.

В русской армии служил с июня по ноябрь 1916 г., рядовой 4-й роты запасного полка в г. Шуя Владимирской губ. (ныне – Ивановская обл.). После Февральской революции 1917 г. – начальник штаба Красной гвардии в г. Судогда, а с октября 1917-го по май 1918 г. – судогодский уездный военный комиссар. После Октябрьской революции председатель военного отдела местного Совета. В Красной Армии с мая 1918 г., военком 1-го Судогодского партизанского отряда. В ноябре 1918 г. поступил в Военную академию РККА. Участник Гражданской войны, воевал на Восточном, Южном и Западном фронтах, был комиссаром отряда, помощником начальника штаба бригады и дивизии. Трижды был тяжело ранен.

После окончания в 1921 г. Военной академии РККА с октября находился в распоряжении штаба РККА. С января 1922 г. начальник штаба 1-й Томской Сибирской кавалерийской дивизии Западного фронта, затем, с октября, – инспектор Главного управления милиции в Москве. С 4 апреля 1932 г. руководил работой штаба Белорусского военного округа, в декабре 1934 г. назначен начальником штаба Особой Краснознаменной Дальневосточной армии (ОКДВА). Успел побывать и на стажировке в Германии.

В 1936–1937 гг. в качестве военного советника республиканской армии участвовал в гражданской войне в Испании, отличился при проведении Гвадалахарской операции (псевдоним Петрович). Был ранен.

«Хенераль руссо Петрович», как называли его испанцы, занимался обучением новых подразделений республиканской армии, организацией работы Генерального штаба, подготовкой Мадрида к обороне.

За оборону Мадрида и разгром Марокканского корпуса на реке Харима Мерецков был награжден орденом Красного Знамени, за разгром Итальянского экспедиционного корпуса в районе Гвадалахары – орденом Ленина.

Вот что вспоминал сам Мерецков, многие годы спустя: «Радость возвращения была омрачена печалью и ужасом известия о том, что Тухачевский, Уборевич, Якир и другие видные военачальники разоблачены как изменники и враги. Адъютант наркома обороны Р.П. Хмельницкий приказал срочно прибыть в наркомат. Когда на совещании мне предоставили слово, я начал рассказывать о значении военного опыта, приобретенного в Испании. Из зала послышались реплики в том духе, что я говорю не о главном. Ведь ни для кого не было секретом, что я долгие годы работал с Уборевичем бок о бок.

И.В. Сталин перебил меня и начал задавать вопросы о моем отношении к повестке совещания. Я отвечал, что мне непонятны выступления товарищей. Это странно: если они подозревали, то почему же до сих пор молчали? А я Уборевича ни в чем не подозревал, безоговорочно ему верил и никогда ничего дурного не замечал. Сталин сказал: «Мы тоже верили им, а вас я понял правильно».

Далее он заметил, что наша деятельность в Испании заслуживает хорошей оценки; что опыт, приобретенный там, не пропадёт; что я вскоре получу более высокое назначение; а из совещания все должны сделать для себя поучительные выводы о необходимости строжайшей бдительности. Отсюда видно, что И.В. Сталин высоко ставил откровенность и прямоту».

А вот что нам на сегодняшний день доподлинно известно о сложных взаимоотношениях Сталина и Мерецкова. Они познакомились в 1919 году на Южном фронте. Затем Иосиф Виссарионович зорко следил за ростом и становлением своего выдвиженца. Ласково называл его «хитрым ярославцем».

С мая 1937 г. заместитель начальника Генштаба. В феврале 1938 г. присвоено воинское звание комкор. В сентябре 1938 г. назначен командующим войсками Приволжского военного округа, а в феврале 1939 г. – Ленинградского. Во время Советско-финляндской войны 1939–1940 гг. К.А. Мерецков командовал 7-й армией, прорвавшей укрепления линии Маннергейма на Карельском перешейке. За успешные действия в годы войны в июне 1940 г. Мерецкову в числе первых было присвоено воинское звание генерала армии.

15 августа 1940 г. генерал армии К.А. Мерецков назначается начальником Генерального штаба Красной Армии. Деятельность возглавляемого им Генштаба в условиях шедшей Второй мировой войны была тесно увязана с проводимыми в стране мероприятиями по подготовке к отражению готовящейся агрессии Германии против Советского Союза. Мерецков активно участвовал в организационно-технической реорганизации армии и флота, наращивании военного производства, увеличении численности войск, создании механизированных корпусов. Получили дальнейшее развитие артиллерия ВВС и Войска противовоздушной обороны (ПВО). 14 января 1941 г. приказом НКО № 0145 его освобождают от должности начальника Генштаба и переводят на должность заместителя наркома обороны СССР по боевой подготовке.

В самом начале Великой Отечественной войны по ложному доносу К.А. Мерецков был арестован, но в сентябре 1941 г. освобожден.

Кирилл Афанасьевич был привлечён к ответственности по статье 58, пункты 1 «б», 7, 8, 11 УК РСФСР на основании показаний арестованных в 1937–1938 годах командарма 1-го ранга И.Ф. Федько, армейского комиссара 1-го ранга П.А. Смирнова, флагмана флота 1-го ранга В.М. Орлова и ряда других, в том числе генерал-лейтенанта авиации Я.В. Смушкевича. И.П. Уборевич дал показания, якобы он лично завербовал Мерецкова в антисоветскую военную заговорщическую организацию. Следствие вели Л.Е. Влодзимирский, Л.Л. Шварцман, Б.В. Родос и В.Г. Иванов.

О том, что они подвергали Мерецкова «физическим методам воздействия» и даже мочились ему на голову нам известно от сестры Ольги Берггольц – Марии, которая опубликовала записи своих бесед с бывшими сослуживцами маршала. И вроде как один из них свидетельствовал: зимой 1941–1942 гг. у Мерецкова случился конфликт со следившим за ним сотрудником Особого отдела, которому Кирилл Афанасьевич гневно заявил, что ему жить не хочется и что проклятые особисты в НКВД мочились ему на голову. Есть ещё воспоминания генерал-майора А.И. Корнеева, лично присутствовавшего при разговоре Мерецкова с И.Х. Баграмяном и С.К. Тимошенко. И якобы последнему на его вопрос, почему себя оговорил, Мерецков ответил: потому что над ним издевались, «дубасили». В случае дачи нужных показаний обещали не трогать семью.

Поэтому-де на предварительном следствии Мерецков признал себя виновным, а при очной ставке с А.Д. Локтионовым убеждал последнего тоже подписать признательные показания. И это всё. Никаких других документов, подтверждающих факт пыток Кирилла Афанасьевича в «бериевских застенках», не существует.

Как всё было на самом деле, нам неизвестно, и уже вряд ли мы об этом узнаем. Все документы, так ли иначе связанные с Берией (по некоторым сведениям, 40 томов), по распоряжению Хрущёва уничтожены 25 января 1955 года.

Архивно-следственное дело № 981 697 в отношении Мерецкова уничтожено 25 января 1955 года на основании указания ЦК КПСС и распоряжения председателя КГБ при СМ СССР И. А. Серова, вследствие чего большинство подробностей дела неизвестны.