Родился 7 сентября 1922 года в Москве в музыкальной семье.
Советский композитор.
Заслуженный деятель искусств РСФСР (31.05.1963).
Его мать — Наталья Константиновна была оперной певицей, выступала в спектаклях оперных студий Большого театра и театра имени Станиславского и Немировича-Данченко. В 1937 году Кирилл участовал как пианист и композитор в смотре юных дарований.
В 1949 году окончил Московскую консерваторию по классу профессора А. Александрова. Член ВКП(б) с 1945 года.
Секретарь правления Союза композиторов СССР (1951-1956), директор Большого театра (1973-1975).
Широкой популярностью пользовались песни Молчанова "Вот солдаты идут", "А я люблю женатого", "Сердце, молчи".
Написал музыку к спектаклям (свыше 30): "Грибоедов" (1951) — Московский драматический театр имени Станиславского; "Последняя остановка" (1957) — ЦТСА; "Дворянское гнездо" (1957), "Золотая карета" (1957), "Мария Стюарт" Ф. Шиллера (1957), Три толстяка Ю. К. Олеши (1961), "Милый лжец" (1962), Кола Брюньон Р. Роллана (1972) — МХАТ и другие.
Ушёл из жизни в Москве 14 марта 1982 года от инфаркта. Похоронен на Кунцевском кладбище Москвы.
Сын композитора — Владимир Молчанов, известный журналист и телеведущий, приёмная дочь Анна Владимировна Дмитриева — многократная чемпионка СССР по теннису.
Оперы на собственные либретто
«Каменный цветок» (по мотивам уральских сказов П. П. Бажова, Москва, 1950)
«Заря» (по пьесе Б. А. Лавренева «Разлом», Москва, 1956)
«Улица дель Корно» (по мотивам романа В. Пратолини, Москва, 1960)
«Ромео, Джульетта и тьма» (по повести Я. Отченашека, Ленинград, 1963)
«Неизвестный солдат» («Брестская крепость», Воронеж, 1967)
«Русская женщина» (по повести Ю. М. Нагибина «Бабье царство», Воронеж, 1969)
«Зори здесь тихие» (по повести Б. Л. Васильева, Фрунзе, 1973)
Балет - «Макбет» (1980)
Мюзикл - «Одиссей, Пенелопа и другие» (по мотивам Гомера, 1970)
Кантата-поэма «Песня о дружбе» (слова Н. К. Доризо, 1954) - для солиста, хора и симфонического оркестра
Цикл «Русские картины» (1953) - для фортепиано
Произведения для голоса и фортепиано
Циклы на слова Н. Гильена (1956), Л. Хьюза (1958), на слова советских поэтов (1961)
«Из испанской поэзии» (сл. Ф. Гарсиа Лорки, 1963)
«Песни Хиросимы» (сл. современных японских поэтов, 1964)
«Чёрная шкатулка» (сл. Л. Ашкенази, 1967)
«Любовь» (сл. соврем. поэтов разных стран, 1972)
На слова С. А. Есенина (1972)
«Сонеты Петрарки» (1974)
«Миниатюры» (сл. Бо Цзюй-и, 1974)
Композитор
1985 Деньги для Марии (фильм-спектакль)
1983 Три карты (фильм-спектакль)
1982 Печники
1981, 1982 Россия молодая
1981 Обыкновенные обстоятельства (фильм-спектакль)
1980 К кому залетел певчий кенар...
1979 Старые долги
1978 Стойкий туман (фильм-спектакль)
1978 Проводы
1977 "Посейдон" спешит на помощь
1977 Поединок в тайге
1976 На всякого мудреца довольно простоты (фильм-спектакль)
1976 Колыбельная для мужчин
1975 Родины солдат
1973 Село Степанчиково и его обитатели (фильм-спектакль)
1973 Разные люди (фильм-спектакль)
1973 Моя судьба
1973 Единственный свидетель (фильм-спектакль)
1972 А зори здесь тихие...1971 Пой песню, поэт...
1970 Как стать мужчиной (киноальманах)
1968 Нейтральные воды
1968 Доживем до понедельника
1967 Если дорог тебе твой дом (документальный)
1965, 1966 Герой нашего времени1963 Полустанок
1963 Армия "Трясогузки"
1962 Увольнение на берег1962 На семи ветрах
1962 Интервью у весны (фильм-спектакль)
1961 Алёнка1960 Русский сувенир
1960 Ждите писем1959 Неподдающиеся
1959 Майские звёзды | Májové hvézdy (СССР, ЧССР)
1958 На дорогах войны1957 Дело было в Пенькове
1955 Земля и люди
1954 Золотые яблоки
текст песен Л.Ошанина
1953 Возвращение Василия Бортникова
