Nach einer Lehre an der Hotelfachschule machte Cornelia Poletto bei Deutschlands erfolgreichstem Spitzenkoch Heinz Winkler eine Ausbildung zur Köchin. Als Sous-Chefin im Hamburger Sternerestaurant „Anna & Sebastiano“ lehrte Anna Sgroi sie die Raffinesse der italienischen Küche. Cornelia Poletto ist Mitglied in der Vereinigung junger Spitzenköche („Jeunes Restaurateurs dʼEurope“). Im TV ist sie regelmäßig u.a. als Coach in der Sendung „The Taste“ (Sat.1) zu sehen. Cornelia Polettos Rezepte sind in acht Kochbüchern (aktuellstes: „Koch dich glücklich“) erschienen.

Im Jahr 2000 eröffnete Cornelia Poletto mit ihrem damaligen Ehemann Remigio Poletto ihr eigenes Restaurant „Poletto“. Für herausragende Kochkunst erhielt sie bereits im zweiten Jahr einen Stern im Guide Michelin, den sie bis zur Schließung des Restaurants hielt. Am 31. Dezember 2010 wurde im „Poletto“ der letzte Teller Sterneküche angerichtet.

Wegen des Verkaufs der Immobilie musste Cornelia Poletto ein neues Zuhause für ihre Kochkunst suchen, das sie nur wenige Meter vom alten Domizil fand. Am 1. Juni 2011 begann eine neue Poletto-Ära. In der Eppendorfer Landstraße 80 eröffnet die Köchin ihr Restaurant „Cornelia Poletto“, am 20. März 2013 folgt ihre eigene Kochschule „Cucina Cornelia Poletto“ (Goernestr. 7, Hamburg-Eppendorf).

Seit 2014 ist Cornelia Poletto kulinarischer Kopf der Dinnershow PALAZZO in Hamburg, die jährlich von November bis März vor den Deichtorhallen ihr Zelt aufschlägt. Cornelia Poletto ist seit vielen Jahren Schirmherrin des Altonaer Kinderkrankenhauses in Hamburg. Ihr jüngstes Projekt: das Restaurant „The Twins by Cornelia Poletto“, das sie im April 2018 zusammen mit ihrem Kooperationspartner ZWILLING in Shanghai eröffnete.