Camilla Andersen spillede for blandt andre Virum-Sorgenfri Håndboldklub, FIF, Nordstrand IF, Buxtehuder SV, Bækkelagets SK, Slagelse FH og FCK Håndbold. Undervejs vandt hun blandt andet Champions League, EHF Cuppen og den europæiske pokalvindercup.
På landsholdet spillede hun 194 kampe og scorede hele 846 mål mellem 1992 og 2000. Det er fortsat flest mål af nogen spiller på det danske kvindelandshold, mens hun samtidig er den sjette mest benyttede spiller i landsholdets historie.
Hun var med til at vinde OL-guld i både Atlanta i 1996 og Sydney i 2000 samt VM-guld i 1997. Dertil kom EM-guld i 1994 og 1996, VM-sølv i 1993, VM-bronze i 1995 og EM-sølv i 1998.
Camilla Andersen modtog en lang række individuelle hædersbevisninger, herunder flere all-star-udtagelser, blev kåret til Årets Spiller i Danmark i 2003 og kom i Danmarks Idrætsforbunds Hall of Fame i 2012. I 2023 blev hun desuden optaget i EHF Hall of Fame.
