Çocukluk yıllarında babasının hediye ettiği, renkli pozitif filmleri gösteren bir projeksiyon makinesi ile fotoğrafla tanıştı.
9 Eylül Ünv.Elektrik bölümünü bitirdikten sonra dil eğitimi için Avustralya’ya gitti. 2001 senesinde Avustralya’dan aldığı ilk dijital fotoğraf makinası ile dijital alandaki çalışmaları başlamış oldu.
Uzun yıllar aile şirketindeki görevine devam etti ve fotoğrafı hobi olarak sürdürdü.
2011 yılında ilk stüdyosunu kurdu ve böylece fotoğraf alanındaki profesyonel hayatı başlamış oldu. Teoman, Manga, Kenan Doğulu, İskender Paydaş, Bülent Ortaçgil, Pamela Spence…gibi birçok sanatçının albüm kapağı ve poster fotoğraflarında imzası olan Cem Bayoğlu ayrıca moda fotoğrafları, reklam filmleri ve müzik videoları çekti.
2013 yılında Cem Bayoğlu’nun kadına karşı şiddet temalı ondört fotoğrafından oluşan “One Billion Suffers” sergisi yurtiçi ve yurtdışında sergilendi. Fotoğraflar yerli ve yabancı basında geniş yer buldu.
Işık ve renkleri kendine has tarzı ile harmanlayan sanatçının çarpıcı fine art fotoğrafları, yurtdışında kendisini temsil eden sanat galerisi ile dünyanın birçok ülkesinde sanatseverlerin beğenisine sunuldu.
2020 yılında, yoğun renk ve ışık kullanımına karşın herhangi bir edit içermemesiyle ön plana çıkan “Sinful Colors” serisi ile tamamı dijital manipülasyonlardan meydana gelen “Berceste” fotoğraf serileri ikinci kez Paris Maison et Objet fuarında sergilendi ve büyük ilgi gördü.