Цветлин Йовчев е роден на 7 май 1964 г. в Плевен.

В средата на 80-те години Йовчев завършва Военноморското училище “Никола Вапцаров” във Варна. Работил е като моряк на търговски кораб - една желана от младежите професия в тоталитарно време, когато българите нямаха право да пътуват в чужбина. След промените учи икономика и мениджмънт в София. Придобива  степен „магистър” по икономика в Софийския университет „Св. Климент Охридски”.

От 1993 г. Цветлин Йовчев работи в Национална служба „Сигурност” (НСС), където последователно е началник на сектор, началник на направление и заместник-директор на НСС.

От създаването на ДАНС работи в агенцията като главен директор на главна дирекция „Контраразузнаване”. През октомври 2008 г. напуска ДАНС.

На 10 август 2009 г. с Указ № 287 на президента на Република България по предложение на Министерския съвет Цветлин Йовчев е назначен за председател на Държавна агенция „Национална сигурност”.

На 16 февруари 2011 година подава оставка за предсрочно прекратяване на пълномощията му, която е приета ден по-късно от премиера Бойко Борисов.

В оставката си, адресирана до премиера, Цветлин Йовчев е посочил три мотива, съобщи "Фокус".

Първите два са свързани с доверието: цялостната оценка на Борисов към ДАНС; "неколкократно изразеното недоверие" от негова страна лично към Йовчев.

Третият мотив е, че Йовчев не е оправдал премиерските очаквания за приоритетите и конкретната дейност на ДАНС, съгласно действащия в момента закон за агенцията.

Цветлин Йовчев застана начело на ДАНС на 5 август 2009 г., след като Петко Сертов подаде оставка няколко дни по-рано.

През януари 2012 г. новоизбраният президент Росен Плевнелиев назначи Йовчев за началник на кабинета си. През април 2013 подава оставка от поста с коментар: "Имам лични проекти, които не мога да съвместя с длъжността началник кабинет на президента. Те са все още в начална фаза и не бих желал да споделям повече информация. Мога само да кажа, че не са свързани с политика”,

През май 2013 става министър на вътрешните работи в кабинета на Пламен Орешарски.

Владее английски и руски език. Женен, с едно дете.