В Красной армии с января 1942 года. Воевал на Воронежском и всех трёх Украинских фронтах. Принимал участие в тяжёлых боях на подступах к Воронежу, Воронежско-Касторненской операции, сражении на Курской дуге, освобождении Левобережной Украины.

Будучи командиром отделения разведки 3-й батареи 661-го артиллерийского полка, старший сержант Каменев в октябре 1943 года корректировал огонь в районе села Бучак Черкасской области. Он обнаружил значительное количество огневых точек противника, которые удалось подавить. В том бою Константин Каменев участвовал в отражении 4 контратак, уничтожив 11 немецких солдат. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 3 июня 1944 года старшему сержанту Каменеву Константину Кирилловичу присвоено звание Героя Советского Союза.

После окончания войны Каменев жил и работал в Оренбурге.