生于英国约克郡克利夫兰的马顿村。早年做过学徒，1746年成为运煤船水手，1752年起当副船长多年，1755年英法七年战争前夕入海军服役，1759年后数次探测加拿大海路和海岸。1762年考察纽芬兰岛、拉布拉多半岛。1768年任英国太平洋探险队队长，先后3次赴太平洋探险。1768～1771年乘“奋力”（Endeavour）号海船第1次远航南太平洋进行考察，观测塔希提岛以南水域的航线，寻找传说中的南大陆。其间发现并绘出新西兰南、北两岛的海图；曾到达澳大利亚大陆东部，穿越大堡礁，越过珊瑚海和托雷斯海峡；在约克角外的领地岛升起英国国旗，将澳大利亚东岸南纬38°至领地岛的大片地域命名为新南威尔士。1772～1775年率“决心”号（Resolution）进行第2次远航太平洋，越过南纬70°，在人类历史上第一次驶入南极圈，并完成第一次自西向东高纬度的环球航行。绘制汤加和复活节岛海图；发现太平洋上的新喀里多尼亚岛和大西洋上的南桑威奇群岛、南乔治亚岛，以及诺福克岛；证明澳大利亚和南极大陆并不相连。1776年率“决心”号和“发现”号（Discovery）进行第3次远航太平洋，发现夏威夷群岛；航行过程中绘制了海图。1779年2月14日，在与岛上土著人的一次冲突中被杀。库克去世后，其助手继续率队北航，探明太平洋不存在西北通道，最后于1780年10月4日返回英国。库克3次探险的主要功绩是绘出了太平洋的轮廓，消除了托勒密关于存在南大陆的错误影响。