พระราชวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้ากมุทมาลี ประสูติเมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม พ.ศ. 2427 เป็นพระราชธิดาในกรมพระราชวังบวรวิไชยชาญ ที่ประสูติแต่จอมมารดาหม่อมราชวงศ์เชื้อ (สกุลเดิม:อิศรางกูร ณ อยุธยา)

เมื่อทรงพระเยาว์พระองค์เจ้ากมุทมาลี กับพระราชธิดาในกรมพระราชวังบวรวิไชยชาญอีกสองพระองค์ คือ พระราชวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าประสาทสมร และพระราชวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าศรีสุดสวาดิ ทั้งสามพระองค์ทรงได้รับพระราชทานโสกันต์จากพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวในพระบรทมหาราชวัง พร้อมกันกับพระเจ้าบรมวงศ์เธอ กรมหมื่นพิไชยมหินทโรดม พระเจ้าบรมวงศ์เธอ พระองค์เจ้าเยาวภาพงศ์สนิท และพระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าสุทธวิไลยลักษณาพระธิดาในสมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ เจ้าฟ้าจาตุรนต์รัศมี กรมพระจักรพรรดิพงศ์ และหม่อมเจ้าอีก 10 องค์ ณ พระที่นั่งอมรินทรวินิจฉัย[1]

พระราชวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้ากมุทมาลี ทรงประชวรพระวัณโรคภายใน ถึงวันที่ 27 พฤศจิกายน พ.ศ. 2454 สิ้นพระชนม์ สิริพระชันษา 27 ปี พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัวทรงโปรดเกล้าฯ ให้พระเจ้าราชวรวงศ์เธอ กรมหมื่นวรวัฒน์สุภากรเสด็จแทนพระองค์ สรงน้ำพระศพ เจ้าพนักงานเชิญพระศพลงพระลอง เชิญไปไว้ยังตำหนักวังพระราชวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าวรวุฒิอาภรณ์[2] พระราชทานเพลิงพระศพ ณ เมรุวัดสระเกศ เมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม พ.ศ. 2454[3] พระราชทานเพลิงพร้อมกับพระราชวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าวิบูลยพรรณรังษีและพระราชวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าบวรวิสุทธิ์[4]