1924 yılında İstanbul Kız Lisesi’nden mezun olur, Tıp Fakültesi’ne kaydolur. Cumhuriyetçi ve aydın bir ailede yetişen Kâmile Şevki, kadınların doktor olamayacağını savunan gerici çevrelere aldırmadan, hekimliğin cinsiyeti olmadığını ispat etmiştir. Tıp Fakültesi’nin ilk kadın öğrencileri, teorik derslerde herhangi bir sorun yaşamazlar, ancak uygulamalı derslerde ciddi sıkıntıları vardır. Kadınların başlarını örtme ve uzun-kapalı giyinme zorunluluğu nedeniyle, hastanın kalbini-ciğerlerini dinlemek, yani teşhis etmek için gerekli çalışmaları yapmak olanaksızdır. 1926’da bir öğrencinin laboratuvarda bu şekilde çalışmakta zorlanıp, tesettürü ve uzun mantoyu çıkarıp atmasıyla, kadın öğrencilerin diğerleri de aynı şeyi yapmış ve tesettür zorunluluğu -en azından üniversite öğrencileri açısından- aşılmıştır. Kâmile Şevki, daha öğrenciyken patoloji laboratuvarında gönüllü olarak çalışmaya başlar.
Öğrenciyken yaptığı bu çalışmalarda ulaştığı bilgileri, Darülfünun Tıp Mecmuası’nda 1928 yılında yayımlatır. Böylece, akademik bir dergide yazısı yayımlanan ilk bilim kadını olur. Mezun olduktan sonra Tıp Fakültesi Patoloji Kürsüsü’ne asistan olarak atanır. 1931 yılında, yaptığı çalışmalarla ilgili 4. Milli Tıp Kongresi’nde bir sunum yapar. 1933 yılında, Berlin Üniversitesi Tıp Fakültesi Patoloji Enstitüsü’ne gönderilir.
Burada iki yılını laboratuvar çalışmalarına adar. Böbreküstü bezi çalışmalarında yeni bir teknik geliştirir. “Şevki Metodu” adı verilen bu teknik, konuyla ilgili ders kitaplarında ayrı bir başlık altında açıklanmaktadır. Almanya’dan döndükten sonra Ankara Numune Hastanesi’nde çalışmaya başlar. Patolojinin birçok tıpçı için bile öneminin anlaşılamadığı bir dönemde, Kâmile Şevki tüm zorluklara rağmen çalışmalarına devam eder.
1945’de Ankara Tıp Fakültesi kurulunca, Kâmile Şevki, bu fakültede histoloji ve embriyoloji alanlarında çalışma görevini üstlenir. Böylece Türkiye’nin ilk kadın profesörü olur. Ankara Üniversitesi Senatosu’nun ilk ve tek kadın üyesi olmuştur. 1959-1962 yılları arasında ABD’deki Pennsylvania Üniversitesi’nde konuk öğretim üyeliği yapar.
Kâmile Şevki Mutlu, Türkiye’de histoloji ve embriyoloji alanında yaptığı çalışmalar, yazdığı ders kitapları ve tabii ki yetiştirdiği öğrencilerle, ülkemizde bu alanda yetişmiş insan sıkıntısı yaşanmasını tek başına engellemiştir. Öğrencileri ve beraber çalıştığı bilim insanları, Kâmile Şevki ile ilgili hep aynı tespiti yapıyor: “Yorulmak bilmez bir biçimde, herkesi kendine hayran bırakarak ve müthiş bir heyecanla çalışıyordu.” Kadınların mezun olduktan sonra, hekimlik yapmakta zorlandığı bir dönemde, inatçı ve aydın kişiliği sonucunda, ilk kadın profesör olmayı başarıyor ve tüm öğrencilerine şu nasihati veriyordu: “Öğrenecek şeyimiz çok, vaktimiz az!”