Константин Бонев е роден в Търново, през 1837г. Учи във взаимните училища в Търново и Елена, след което заминава за Букурещ, където братята му се занимават с търговия и започва да учи занаят под тяхното ръководство. Чиракуването му, обаче, не продължава дълго. Към 1851г. Става ясно, че между Русия и османската империя предстои война и младия Константин бърза да се запише доброволец. Той, заедно със стотици други се записва в българския доброволчески корпус – волентирите, които се сражават в състава на руската армия. Бонев участва активно във военните действия през цялата Кримска война (1853-56г.) и въпреки възрастта си – когато войната избухва той е едва 16 годишен, Константин се сражава храбро, за което от обикновен войник се издига през фелдфебел до чин капитан – нещо необичайно за чужденец, който се сражава в доброволческа част към руската армия.

Знаме на българските доброволци в Кримската война

За проявената храброст е награден със златен медал. Веднага след края на войната, Константин заминава за Москва, където, вероятно с помощта на братята си, завършва гимназиално образование. Славянския комитет в Русия, в който членуват някои от най-видните интелектуалци на империята, забелязва младия български офицер и решава да му отпусне стипендия, с помощта на която той висше медицинско образование в Московския медицински факултет. По време на студентските си години, Бонев се превръща в лидер на българските студенти в Москва и участва в издаването на вестник „Братски Труд“.
След като завършва висшето си образование, Бонев е назначен за уезден лекар в град Подолск, московска губерния. Постът на уезден лекар е доста престижен в Руската империя и благодарение на него Бонев попада в Таблицата на Ранговете с чин надворен съветник, което го поставя в VII клас т.е. една степен под хората с място в дворянското съсловие. Този чин съответства на подполковник от пехотата и капитан в гвардията.
Бонев оставя за кратко лекарското си място и заминава за Сърбия, където през лятото на 1876г. служи като доброволец в Сръбско-турската война, обслужвайки руските доброволчески войски, командвани от генерал Черняев. Част от тези войски са и българските доброволчески батальони. След края на войната (февруари 1877г.) се връща в Русия, но не остава дълго там. Когато Русия започва постепенно да се готви за решаващ конфликт с Османската империя, българинът е забелязан от Иван Аксаков и Владимир Черкаский, които са натоварени с изготвянето на цивилната подкрепа за руските войски по време на Руско-турската война от 1877-78г. Те препоръчват Бонев на ген. Столетов, който отговаря за набирането на български доброволчески корпус. Столетов се възползва от връзките и познанствата на Бонев и го изпраща в Румъния, където Константин започва активна дейност по набиране на участници в българското Опълчение. На 18-ти април, 1877г., със заповед на Столетов, Константин Бонев е назначен за главен лекар на българското Опълчение и за лекар на I-ва дружина на Опълчението с чин подполковник. На тази длъжност К. Бонев остава през цялата Руско-Турска война.
В хода на бойните действия, др. Бонев контролира организирането на полеви болници, както и обслужването на ранените по време и след сраженията. Като лекар на I-ва дружина, др. Бонев участва във всички големия сражения на Опълчението – Казанлък, Стара Загора, Шипка, Шейново. По време на шипченската битка ръководи лазарета и заедно с останалите лекари превързва ранените буквално под свистящите турски куршуми. За проявеното геройство по време на своята служба, руското командване го награждава с три ордена за храброст – „Св. Станислав“ II-ра степен, „Св. Ана“ II-та степен с мечове, „Св. Владимир“ IV-та степен, както и възпоменателен медал.
След края на Руско-турската война, Временното руско управление преминава към създаването на българска армия, като за основа е използвано Опълчението. Така се появява Българската Земска войска. За неин главен лекар, логично, е назначен др. Константин Бонев с чин полковник. През месец март, 1880г., той става член на първия Медицински Съвет – най-висшата медицинска организация в България, която се заема с регулация на медицинските услуги и лекарската дейност. В това си качество, др. Бонев инициира създаването на Български Червен Кръст и участва в изготвянето на устава, който той лично предава на княз Батемберг през 1882г. За съжаление, др. Бонев не успява да види това свое дело завършено. На 18-ти юни, 1882г., едва 45 годишен, Константин Бонев умира в София.