Mustafa Cemil Karadeniz 1.7.1924 tarihinde, Sakibe ve Asım Karadeniz çiftinin ilk çocuğu olarak, Giresun İli'nin Tirebolu İlçesi'nde doğdu. İlk öğrenimini Tirebolu Sakarya İlkokulu'nda, orta okulu Giresun Orta Okulu'nda tamamladıktan sonra, 1941 yılında İstanbul Vefa Lisesi'ni bitirdi. 1943 – 45 yılları arasında, İstanbul Davutpaşa Orta Okulu'nda matematik yardımcı öğretmenliği, 1945 – 46 öğretim yılında Vefa Lisesi'nde fizik yardımcı öğretmenliği yaptı. Aynı yıl İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi, Matematik - Fizik lisans dalında yüksek öğrenimini tamamladı. 1946 yılının Kasım ayında, İÜ, FF, Umumi Fizik Kürsüsü'ne asistan olarak atandı. 1951 yılında, Azotun, Yavaş Alfa Taneciklerine Karşı Rezonans Seviyeleri adlı teziyle fen doktoru ünvanını aldı.
1951 – 52 yılları arasında askerlik görevini yaptı. 1952 yılı sonunda, FF, Umumi Fizik Kürsüsü'ndeki görevine dönen Cemil Karadeniz, 1954 yılında Edinburgh Üniversitesi Natural Phylosophy Bölümü'nde, Prof. Dr. N. Feather ile birlikte, çekirdek fiziği alanında bilimsel çalışmalar yaptı. 1957 yılında Türkiye'ye dönerek üniversite doçenti ünvanını aldı.
Cemil Karadeniz 1960 yılında, üç ay süreyle radyoizotopların tıp alanında kullanımı konusunda İngiliz Kültür Heyeti bursu ile Harwell Üniversitesi'ne bağlı İzotop Okulu'nda ve Londra'daki Hammersmith Hastanesi'nde eğitim aldı. 1962 yılında, bir yıl süreyle OECD bursu ile, Fransa'da Saclay Nükleer Araştırma Merkezi'nde, misafir araştırmacı olarak çalıştı. Bu çalışmaları sırasında, İÜ, Tıp Fakültesi, Tedavi Kliniği Radyoizotop Bölümü Danışmanlığı yapan Cemil Karadeniz, 1963 yılında İÜ, FF, Atom ve Çekirdek Fiziği Kürsüsü'ne doçent olarak atandı.
Cemil Karadeniz çekirdek fiziği ile radyoizotopların tıp alanında uygulamaları ile ilgili bilimsel çalışmalarını sürdürürdü. 1964 yılında, IAEA ve UNESCO’nun Kopenhag'da ortaklaşa düzenledikleri beş ay süreli, Üniversitede Fizik Öğretimi konulu yaz okuluna, daha sonra Ljubljana, Cannes ve Cambridge Üniversiteleri'nde düzenlenen bilimsel etkinliklere katılmıştır.
1965 yılında Ege Üniversitesi FF’nde Atom ve Çekirdek Fiziğine Giriş dersini verdi. Çekirdek fiziği yöntemlerinin sağlık bilimleri ve biyolojideki uygulamaları ile ilgilenen Cemil Karadeniz, 1967 – 68 yılları arasında İÜ, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi'nde biyofizik öğretimine katıldı. Aynı fakültenin bugünkü Nükleer Tıp Anabilim Dalı'nda, tiroid hastalarına İ-131 testi uygulanabilmesi için eğitim ve laboratuar oluşturma çalışmalarına katıldı.
Cemil Karadeniz, 1972 yılında Vezneciler'deki eski Kuyucu Murat Paşa Medresesi binasındaki FF, Radyobiyoloji Kürsüsü'ne atanmıştır. 1973 yılında Cambridge ve Edinburgh Üniversiteleri’ne giderek, iki ay süreyle biyofizik alanında çalışmıştır.
Cemil Karadeniz 1975 yılında Li + Li Reaksiyonunun Nötron Spektrumu adlı teziyle İÜ, FF, Radyobiyoloji Kürsüsü'nde profesörlüğe yükseldi. 1982 yılının Eylül ayına dek bu kürsüdeki görevini sürdürdü. Aynı yıl Trakya Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi'ne dekan olarak atandı. Prof. Karadeniz, 1.7.1991 tarihinde yaş haddi nedeniyle emekliye ayrıldı.
Yüksek öğrenimde kalitenin yükseltilmesi ve öğrencilerin karşılaştığı sorunların çözümü amacıyla yapılan çalışmalara katılmıştır. 14.6.1973 tarihinde yürürlüğe giren Milii Eğitim Temel Yasası'nda öngörülen Kademeli Yüksek Öğretim Sistemi'nin İÜ’nde Ön Lisans Programı olarak uygulanmasına çaba göstermiştir.
Çekirdek fiziğinin biyolojideki uygulamaları konusunda, ulusal ve uluslararası dergilerde yayınlanmış çok sayıda makalesi ile 8 çeviri ve 4 de özgün kitabı vardır. Prof. Karadeniz'in denize ve yelken sporuna tutkusu vardı. Cemil Karadeniz, Şarköy'de 30 Temmuz 1993 tarihinde aramızdan ayrıldı. Eşi Saliha Hanım'dan olan bir kız ve bir erkek çocuk babasıydı.
Bir anı: 1970’li yıllarda, FF, Atom ve Çekirdek Fiziği Kürsüsü binasının bodrumunda bir akvaryum vardı. Prof. Karadeniz, akvaryuma yüksek bir magnetik alan uygulamış, balıkların magnetik alan çizgilerini izlediklerini, benim de aralarında bulunduğum genç asistanlarına göstermişti. (Prof. Dr. Ali Girgin)