Cornelia Dörr absolvierte ihre Schauspielausbildung an der Westfälischen Schauspielschule Bochum. Von 2002 bis 2007 war sie festes Ensemblemitglied am Theater Aachen. Dort leitete sie außerdem drei Spielzeiten lang den Jugendclub des Theaters.
Seit 2007 arbeitet sie als freischaffende Schauspielerin auf der Bühne und vor der Kamera, sowie als Sprecherin für Hörbücher, Hörspiel und Synchron. Regelmäßige Theaterproduktionen fanden mit Gintersdorfer/Klaßen, Gernot Grünewald, Flinn Works, statt. Sie gastierte am Theater Bremen, Theater Lübeck und trat zuletzt unter der Regie von Mariano Pensotti auf den Wiener Festwochen, der Ruhrtriennale und den Berliner Festspielen auf. Cornelia Dörr lebt mit ihrer Familie in Hamburg.