Comme il n'était que novus homo, c'est-à-dire qu'il n'appartenait pas à l'ancienne aristocratie romaine, on ne sait pas grand-chose de la vie privée de Caius Duilius, hormis qu'il naquit au cours du IIIe siècle av. J.-C. Pourtant, il parvint à se faire élire consul en 260 av J.-C., au début de la Première Guerre punique. Moins expérimenté que le patricien Cnaeus Cornelius Scipio Asina qui opérait en Sicile, Duilius reçut le commandement de la flotte "arrière", où il était censé rester en sécurité. Mais quand Scipio Asina réussit se faire capturer lors de la bataille des îles de Lipari, Caius Duilius se retrouva soudain à la tête de toute la flotte... ou de ce qu'il en restait.

Se rendant compte que ses forces n'avaient aucune compétence en guerre navale et qu'elles affrontaient une flotte carthaginoise bien supérieure en tout point, Duilius décida de combattre dans des conditions aussi semblables que possible à un engagement terrestre, où les Romains excellaient. C'est là qu'il inventa le corbeau (en latin "corvus", un pont équipé d'un grappin). La bataille de Mylae qui s'ensuivit fut une victoire écrasante pour Rome, la première dans un engagement naval contre les Carthaginois. Bien qu'en nombre inférieur, la flotte romaine captura même un certain nombre de navires ennemis, dont le vaisseau amiral. Duilius fut récompensé par une marche triomphale à Rome et une colonne (la columna rostrata) ornée des "becs" des vaisseaux de guerre carthaginois dans le Forum.

Sur un plan plus pratique, en 258, Caius Duilius fut élu censeur et en 231, il fut nommé dictateur et reçut l'autorité du Sénat pour organiser des élections s'il devait juger la République en état d'urgence. Ce fut la dernière trace historique de son existence.