Urodzony między rokiem 1178 a 1180 Kazimierz I opolski był jedynym synem Mieszka Plątonogiego i pochodzącej z Czech Ludmiły. Jego ojcem chrzestnym był najmłodszy syn Bolesława Krzywoustego Kazimierz Sprawiedliwy, po którym śląski książę otrzymał imię. Władzę w dzielnicy opolsko-raciborskiej objął w roku 1211 jako dojrzały już jak na owe czasy i co nietypowe nieżonaty mężczyzna.

Choć w oczach mu współczesnych owa bezżenność mogła uchodzić za dziwną, to pozwoliła księciu na romantyczną przygodę. W latach 1217-1221 odbyła się skierowana przeciwko Egiptowi tzw. V wyprawa krzyżowa, a opolski władca Kazimierz I miał wziąć w niej udział. Prawdopodobnie w drodze powrotnej poznał bułgarską księżniczkę Wiolę, która została jego żoną i wraz z nim przyjechała do Opola. To dla niej Kazimierz wybudował pierwszy murowany zamek na opolskim Ostrówku.

W polityce wewnętrznej opolski książę początkowo trzymał się grupy tzw. Obozu juniorów czyli krakowskiego Leszka Białego, Konrada mazowieckiego i wielkopolskiego Władysława Odonica, którzy tworzyli opozycję wobec dolnośląskiego potentata Henryka Brodatego.

W miarę wzrostu potęgi Henryka Brodatego Kazimierz zmuszony został do podjęcia z nim współpracy. Już w roku 1225 podczas nieudanej krakowskiej wyprawy Brodatego wspierało go rycerstwo opolskie i raciborskie. Równocześnie Kazimierz udzielił w swoim księstwie schronienia emigrantom z Małopolski przedstawicielom rodu Gryfitów. Wdzięczny za pomoc, Klemens Gryfita poniósł część kosztów budowy w Opolu murów obronnych.

Wzorem Henryka Brodatego również Kazimierz I opolski rozpoczął akcję sprowadzania do swojego księstwa niemieckich osadników, choć na mniejszą niż na dolnym Śląsku skalę. Książę Kazimierz zmarł 13 maja 1230 roku. Pochowano go w ufundowanym przez niego klasztorze norbertanek w Czarnowąsach.