Kazimierz zwany bytomskim był drugim, pod względem starszeństwa, synem księcia Władysława opolskiego i księżniczki wielkopolskiej Eufemii. Urodził się między 1253 a 1257 r. W źródłach pojawia się po raz pierwszy w 1258 r. jako jeden z fundatorów klasztoru cystersów w Rudach Raciborskich. W 1264 r. został pasowany na rycerza przez króla Przemysła Ottokara II przy okazji wesela syna króla węgierskiego Beli IV. Najprawdopodobniej w 1280 r. Kazimierz zawarł związek małżeński z nieznanego pochodzenia Heleną. Po śmierci ojca w 1281 r. lub 1282 r. początkowo Kazimierz panował wspólnie z Bolkiem I, jako tzw. bracia niedzielni w księstwie opolsko-bytomskim. Do rozdziału kompetencji doszło jednak już w 1284 r., kiedy Kazimierz objął rządy nad księstwem bytomskim, z głównymi grodami w Bytomiu, Koźlu, Toszku, Gliwicach i Siewierzu. Przeciwstawiając się polityce księcia wrocławskiego Henryka Probusa (z którym nigdy nie utrzymywał bliższych kontaktów), 10 stycznia 1289 r. jako pierwszy z książąt śląskich złożył w Pradze hołd lenny Wacławowi II.
W 1303 r. Kazimierz zdecydował się wydzielić swoim dorastającym synom własne dzielnice, co dodatkowo przyczyniło się do zmniejszenia znaczenia i tak już niewielkiego państewka (starszy Bolesław otrzymał wówczas Toszek, zaś młodszy Władysław Koźle). Po 1306 r. nastąpiło zerwanie zależności lennej od Czech, na skutek wymarcia na Wacławie III dynastii Przemyślidów. Książę Kazimierz związał się wówczas z nowym księciem krakowskim Władysławem Łokietkiem. Wyraziło się to m.in. poprzez ślub jeszcze w 1306 r. słynącej z urody córki Kazimierza Marii z królem węgierskim Karolem Robertem, co podniosło znacznie prestiż księstwa.
W polityce wewnętrznej Kazimierza był hojnym darczyńcom Kościoła. Szczególnie upodobał sobie bożogrobców z Miechowa, których obdarzył licznymi przywilejami. Dbał również o obronność księstwa budując zamek w Bytomiu i otaczając miasto murami. Ufundował także budynek dla bytomskiego szpitala i kościół św. Ducha w Bytomiu. Dochody na swoje inwestycje czerpał m.in. z rozwijanych intensywnie kopalń srebra pod Bytomiem. Kazimierz bytomski zmarł 10 marca 1312 r. Pozostawił po sobie z małżeństwa z Heleną pięciu synów (Bolesława, Władysława, Mieszka, Siemowita i Jerzego), którzy doprowadzili do ostatecznego upadku znaczenia księstwa, oraz córkę Marię, żonę węgierskiego Karola Roberta. Prawdopodobnie został pochowany w klasztorze w Czarnowąsach pod Opolem, hojnie również przez Kazimierza wspieranym.
Źródło: Piastowie. Leksykon biograficzny, Kraków 1999.