5 Ağustos 1930 tarihinde Sarıyer'in İstinye semtinde doğdu. Fatih ilçesinin Cağaloğlu semtine adını veren Cağaloğlu Rüstem Paşa'nın, Kanuni Sultan Süleyman'ın kızı Mihrimah Sultan'dan olma çocuklarının soyundan geldiği için ''Cağaloğlu'' soyadını taşıyordu.
İlk defa 1966 yılında ''Ölüm Yaklaşıyor'' filminde Fikret Hakan'la birlikte kamera karşısına geçti. Tiyatro, sinema ve televizyon dizilerinde çeşitli rollerde oynadı.
Rol aldığı bazı yapımlar:
''Eşkıya (1966), Batsın Bu Dünya (1975), Yarınlar Bizim (1975), Baba Bizi Eversene (1975), Kuvvet Macunu (1975), Güler misin Ağlar mısın (1975), İntikam Meleği-Kadın Hamlet (1976), Güneşli Bataklık (1977), Sevgili Dayım (1977), Kanca (1986), Davacı (1986), Mahallenin Muhtarları (1992), Gurbetçiler (1996), Çilekli Pasta (2000), Hiç Bana Sordun mu? (2000), Dadı (2000), Benimle Evlenir misin? (2001), Yeter Anne (2002), Ömerçip (2003), Alacakaranlık (2003), Tatil Aşkları (2004), Biz Boşanıyoruz (2004) ve İki Aile (2006).''
Ali Cağaloğlu, anılarını otobiyografik kitabı ''Cağaloğlu Beyoğlu''da derledi. Kitap, ailesi tarafından cenazesine katılanlara armağan edildi.