Jest laureatem nagrody Amerykańskiej Akademii Filmowej – Oscara – za drugoplanową rolę w „Adaptacji”. W młodości często grał kowbojów, ranczerów i pracowników fizycznych. Dorastał na farmie w Missouri, gdzie jego ojciec hodował bydło. Cooper zainteresował się teatrem, gdy uczył się w szkole średniej. Początkowo pomagał przy budowaniu dekoracji do szkolnych przedstawień. Studiował sztuki dramatyczne oraz hodowlę zwierząt i rolnictwo na Uniwersytecie Stanowym Missouri. Po zakończeniu oficjalnej edukacji Cooper wyjechał z rodzinnego stanu i zamieszkał w Nowym Jorku. Kilka lat spędził na chodzeniu z jednego przesłuchania na drugie. Utrzymywał się z wcielania się w drugoplanowe i epizodyczne postaci w rozmaitych produkcjach teatralnych. W 1980 roku wystąpił w głównej roli w spektaklu „Of the Fields Lately” Davida Frencha. Trzy lata później pokazał się w wystawianych na scenach off-Broadwayu „The Ballad of Soapy Smith” Michaela Wellera i „A Different Moon” Ary Watsona. W 1985 roku po raz pierwszy wystąpił na scenie w Londynie w dramacie Tennessee Williamsa „Słodki ptak młodości”.

Na dużym ekranie debiutował rolą Joe Kenehana w dramacie „W szachu” (1987) John Sayles. Film opowiada historię walki strajkujących górników z właścicielami kopalni w miasteczku Matewan w zachodniej Wirginii w latach 1920-1921. Kolejne filmy w reżyserii Johna Saylesa umocniły wizerunek Coopera jako twardego, stanowczego faceta. Aktor wystąpił w „City of Hope” (1991), a rola enigmatycznego szeryfa Sama Deedsa w „Na granicy” (1996) przyniosła mu uznanie krytyki oraz widzów. W 2004 roku zagrał Dickie Pilagera w „Silver City”.

W filmowej biografii Eugene O’Neilla pt. „Journey Into Genius” (1988) Calvina Skaggsa, wcielił się w postać Louisa Halladaya. Zagrał July Johnsona w miniserialu „Na południe od Brazos” (1989) Simona Wincera. Do tej roli powrócił w 1993 roku w sequelu pt. „Return to Lonsome Dove” w reż. Mike Robe’a. Wystąpił w filmach telewizyjnych „A Little Piece of Sunshine” (1990) Jamesa Cellana Jonesa i „W biały dzień” (1991) Jamesa Stevena Sadwitha. Zagrał u boku Annette Bening i Roberta De Niro w filmowym rozliczeniu z polowaniem na komunistów w „Czarnej liście Hollywoodu” (1991) Irwina Winklera. Z Kevinem Spacey spotkał się na planie filmu o słynnym amerykańskim adwokacie pt. „Darrow” (1991) Johna Davida Colesa. Popełnił mezalians żeniąc się z kelnerką w „Rodzinnych kłamstwach” (1992) Williama A. Grahama.

Zagrał drugoplanową rolę w „Chłopięcym świecie” (1993) Michaela Caton-Jonesa. W filmie „Pharaoh’s Army” (1995) Robby Hensona, którego akcja rozgrywa się w czasie wojny secesyjnej, wcielił się w kapitana wojsk Unii, Johna Hulla Abstona. Pojawił się w przeboju kasowym, w którym wystąpili Wesley Snipes, Woody Harrelson i Jennifer Lopez pt. „Pociąg z forsą” (1995) Josepha Rubena. Był deputowanym w „Czasie zabijania” (1996) Joela Schumachera. Cooper i David Schwimmer zagrali chirurgów plastycznych, którzy marzą o wykonaniu ogromnych implantów piersi, w czarnej komedii pt. „Duże czy małe” (1997) Lawrence’a O’Neila. Razem z Hankiem Azarią stworzyli wyraziste drugoplanowe role w uwspółcześnionej adaptacji powieści Charlesa Dickensa pt. „Wielkie nadzieje” wyreżyserowanej w 1998 roku przez Alfonso Cuaróna. W tym samym roku Cooper zagrał Franka, młodszego brata Toma Bookera (Robert Redford) w „Zaklinaczu koni” w reż. Redforda.

Szczęśliwym momentem w karierze aktora był rok 1999. Odniósł spory sukces w roli górnika Johna Hickama, którego syn marzy z karierze astronauty, w dramacie „Dosięgnąć kosmosu” Joe Johnstona. Scenariusz filmu został oparty na motywach książki Homera H. Hickama Jr. pt. „Rocket Boys”. Film Sama Mendesa „American Beauty” zgarnął ogromną pulę nagród. Cooper wcielił się w nim w postać pułkownika Franka Fittsa, niezrównoważonego sąsiada głównego bohatera (Kevin Spacey). W komedii braci Farrelly pt. „Ja, Irena i ja” (2000) wcielił się w porucznika Gerke. Wystąpił w dramacie wojennym „Patriota” (2000) Rolanda Emmericha i filmie „Ale jazda!” (2002) Boba Gale. Zagrał Alexandra Conklina w thrillerze „Tożsamość Bourne’a” (2002) Douga Limana. Do tej roli powrócił w „Krucjacie Bourne’a” (2004) Paula Greengrassa.

Był poszukiwaczem i złodziejem orchidei, a także kochankiem pisarki Susan Orlean (Meryl Streep) w „Adaptacji” (2002) Spike Jonze’a. Rola Johna Laroche’a przyniosła Cooperowi Oscara i Złoty Glob dla najlepszego aktora drugoplanowego oraz wiele nagród przyznawanych przez amerykańskie stowarzyszenia krytyków filmowych, w tym National Board of Review.

W 2003 roku stworzył ciekawy duet z Maggie Smith w filmie telewizyjnym „Mój dom w Umbrii” (2003) Richarda Loncraine’a. Zagrał także trenera koni w dramacie „Niepokonany Seabiscuit” (2003) Gary’ego Rossa. W 2005 roku wcielił się w postać detektywa poszukującego morderców, którzy w brutalny sposób zabili rodzinę farmera z Kansas, w filmowej biografii autora książki „Z zimną krwią” pt. „Capote” Bennetta Millera. Cooper wystąpił także w thrillerze „Syriana” (2005) Stephena Gaghana.

W 1983 roku ożenił się z aktorką Marianne Leone. Cztery lata później urodził się ich syn Jesse. Cierpiący na porażenie mózgowe Jesse zmarł w 2005 r. Cooper wraz z żoną mieszka w Kingston w stanie Massachusetts.