Clarence Birdseye oli vakuutusyhtiön lakimiehen Clarence Frank Birdseyen ja Ada Jane Underwoodin yhdeksästä lapsesta kuudes. Hänen ensimmäiset vuotensa kuluivat New Yorkin Brooklynissa, jossa hänen perheensä omisti rivitalon Cobble Hillissä. Lapsesta lähtien Birdseye oli pakkomielteinen luonnontieteiden ja taksidermian ystävä, jota hän opetti itselleen kirjeitse. Yksitoistavuotiaana hän mainosti alan kurssejaan. Kun hän oli neljätoistavuotias, perhe muutti New Jerseyn Montclairin esikaupunkiin, jossa Birdseye valmistui Montclairin lukiosta. Hän kirjoittautui Amherst Collegeen, jossa hänen isänsä ja vanhempi veljensä olivat saaneet tutkinnon. Siellä hän kunnostautui luonnontieteissä, vaikka olikin keskinkertainen oppilas muissa aineissa. Hänen pakkomielteensä hyönteisten keräämiseen johti siihen, että hänen luokkatoverinsa antoivat hänelle lempinimen ”Bugs”.
Fuksivuotensa jälkeisenä kesänä Birdseye työskenteli Yhdysvaltain maatalousministeriössä New Mexicossa ja Arizonassa ”apulaisluonnontieteilijänä” aikana, jolloin virasto auttoi maanviljelijöitä ja karjankasvattajia pääsemään eroon petoeläimistä, lähinnä kojooteista.
Vuonna 1908 perheen raha-asiat pakottivat Birdseyen keskeyttämään yliopisto-opinnot toisen vuoden jälkeen. Vuonna 1917 Birdseyen isä ja vanhempi veli Kellogg joutuivat vankilaan työnantajansa huijaamisesta; liittyikö tämä Birdseyen Amherstista vetäytymiseen, on epäselvää.
Birdseye palkattiin jälleen kerran Yhdysvaltain maatalousministeriöön, tällä kertaa hankkeeseen, jossa kartoitettiin eläimiä Amerikan lännessä. Hän työskenteli myös entomologi Willard Van Orsdel Kingin (1888-1970) kanssa Montanassa, jossa hän pyydysti vuosina 1910 ja 1911 useita satoja pikkunisäkkäitä, joista King irrotti useita tuhansia punkkeja tutkimuksia varten ja eristi ne Rocky Mountainin täpläpunkkikuumeen aiheuttajiksi, mikä oli läpimurto.Birdseyen seuraava kenttätyötehtävä, joka kesti jaksoittain vuodesta 1912 vuoteen 1915 asti, oli Labradorissa Newfoundlandin dominikaanisessa territoriossa (joka on nykyään osa Kanadaa), jossa hän kiinnostui entisestään ruoan säilömisestä jäädyttämällä, erityisesti nopeasta jäädyttämisestä. Hän osti maata Muddy Baysta, jonne hän rakensi maatilan kettujen kasvatusta varten. Inuiitit opettivat hänelle jääkalastusta erittäin paksun jään alla. Hän huomasi -40 °C:n pakkasessa, että hänen pyytämänsä kalat jäätyivät lähes välittömästi, ja sulatettuina ne maistuivat tuoreilta. Hän huomasi heti, että New Yorkissa myytävät pakastetut merenelävät olivat huonompilaatuisia kuin Labradorin pakastettu kala, ja että tämä tieto voisi olla tuottoisaa.
Kun ruoka pakastetaan hitaasti, lähellä jäätymispistettä olevissa lämpötiloissa, eläimen tai kasvin soluihin muodostuu jääkiteitä; kun ruoka sulaa, vaurioituneesta solukudoksesta vuotaa solunestettä, jolloin ruoka saa mössöisen tai kuivan koostumuksen. Nopea pakastaminen matalammissa lämpötiloissa antaa kiteille vähemmän aikaa muodostua ja aiheuttaa siten vähemmän vahinkoa.
Vuonna 1922 Birdseye suoritti kalan pakastuskokeita Clothel Refrigerating Companyssa ja perusti sitten oman yrityksensä Birdseye Seafoods Inc. pakastamaan kalafileitä jäähdytetyllä ilmalla -43 °C:ssa. Vuonna 1924 hänen yrityksensä meni konkurssiin, koska kuluttajat eivät olleet kiinnostuneita tuotteesta. Samana vuonna hän kehitti täysin uudenlaisen prosessin kaupallisesti kannattavaan pikapakastukseen: kalat pakattiin kartonkipakkauksiin ja sisältö pakastettiin sitten kahden jäähdytetyn pinnan väliin paineen alaisena. Birdseye perusti General Seafood Corporationin edistämään tätä menetelmää.