Jómódú apja kívánságára mezőgazdasági stúdiumokat folytatott, közben politikai karikatúrákat rajzolt lapoknak. 23 évesen képzőművészeti iskolába készült, amikor montanai cowboy barátaitól megtudta: a filmes statisztálás kevés megerőltetést igénylő, viszont igen jól jövedelmező foglalkozás.

A hatalmas farmon felnőtt, kiválóan lovagló Cooper így inkább kaszkadőrnek állt, bár sokáig nevetségesnek találta, hogy nem a nyeregben maradás a dolga, hanem hogy kibukjon belőle, hogy nem neki kell letepernie a bikát, hanem hagynia kell, hogy az gyűrje le őt. Fél év múlva már a szakma mestere volt, de arra semmi sem utalt, hogy többre viszi: fellépése gyámoltalan volt és dialektusban beszélt.

A magas, jóképű fiatalember hamar megunta, hogy egyre vadabb lovakat üljön meg és mind mélyebb árkokat ugrasson át. 1926-ban ügynöke kijárt számára egy szerepet Bánky Vilma oldalán egy némafilmben. A felejthető alkotás mély benyomást gyakorolt a közönségre, főként a nőkre, így szerződését megújították.

Első kiugró sikere a Virginiai című hangosfilm volt 1929-ben, ettől kezdve szakmai tudása, hírneve, presztízse és gázsija is folyamatosan emelkedett, olyan filmekben kapott főszerepet, mint a Marokkó, a Búcsú a fegyverektől, a Kék csillag, A jenkik büszkesége, az Akiért a harang szól és Fred Zinnemann klasszikus westernje, a Délidő.

1936-ban bekerült a tíz legnépszerűbb filmszínész közé, s pozícióját egészen 1955-ig szilárdan tartotta. Első Oscar-díját 1941-ben kapta a York őrmester című életrajzi film főszerepéért, amelyre maga Alvin York, az I. világháború hőse választotta őt. A jenkik büszkesége című alkotásban is meggyőző volt a baseball-legenda Lou Gehrig szerepében, noha soha életében nem baseballozott és nem is volt balkezes.

Eredeti egyénisége lehetővé tette, hogy túlélje a divat változásait, sőt művészete szerepről szerepre megújult. 1952-ben megkapta második Oscar-díját a Délidő Vill Kane seriff szerepéért. Utolsó filmjét, a Meztelen penge című bűnügyi történetet 1961-ben Londonban forgatta, már súlyos betegen.

Gary Cooper magánélete nem volt zajos. Pályája elején akadt néhány viharos románca partnernőivel, 1933-ban azonban feleségül vette a New York-i társaság egy közismert személyiségét, s a frigy Hollywood egyik legtartósabb házasságának bizonyult.

Cooper legjellemzőbb vonása természetessége maradt: az életben is olyan volt, mint a filmeken, komoly és hallgatag, szerette a lovakat, szeretett vadászni. Hosszú, hanyag tartású alakja, félénk, lefegyverző mosolya mára a film mitológiájának szerves részévé vált. Ugyanakkor hős is volt, ideál, az amerikai mentalitás bátor és vonzó megtestesítője.

Józan ítélőképességével jól ismerte saját korlátait is, amikor felajánlották neki Rhett Butler szerepét az Elfújta a szélben, volt annyi bátorsága, hogy visszautasítsa - nem tartotta magát ellenállhatatlannak.

1961. május 13-án rákbetegségben halt meg, egy hónappal azután, hogy életművéért Oscar-díjjal tüntették ki. Amerika még magához sem tért Clark Gable hat hónappal korábbi halála miatti gyászból, amikor elment egy másik bálvány is.