New York-ban született, a Columbia egyetemen szerzett diplomát, tanulmányait a Harvardon fejezte be. Egyetemi évei alatt éjszakánként a vérgáz-laboratóriumot vezette, pénzkeresetként vért vett vagy a laboratóriumi állatok ketrecét pucolta, a folyamatos éjszakázástól csontsoványra fogyott. Az itt szerzett élmények visszaköszönnek műveiben, sok éjszakai üldözéses jelenet idézi fel a szövevényes útvesztőkkel tarkított épületegyüttesek hátborzongató világát.

A munkamániás orvos előtt szélesre tárult a világ, amikor a Cousteau Társaság őt kérte fel dél-franciaországi laboratóriumának vezetésére. Itt szeretett bele a búvárkodásba, amely életre szóló szenvedélye lett, amikor behívták a hadseregbe, mélytengeri búvárnak képezték ki - tapasztalataival később a Szöktetés című regényében szórakoztatta olvasóközönségét. Írásba egy hosszú és unalmas tengeralattjáró-őrjáraton fogott. Első könyve, az 1972-ben megjelent A gyötrelem éve a saját bőrén tapasztaltak alapján mutatja be a medikusnövendékek gyakornoki évét.

A Kóma 1977-es sikere után szinte minden évben újabb krimivel örvendeztette meg rajongóit, a Járvány, a Mutáció, a Műhiba, az Életjel, a Vakság, a Végzetes megoldás, a Haláltusa, a Halálos kockázat, a Ragály, a Kromoszóma, a Méreg című regényei sorra ostromolták a New York Times bestsellerlistájának csúcsait. Cook az orvosi pályával sem hagyott fel, bár saját bevallása szerint hosszú időbe telt, amíg megbarátkozott a gondolattal, hogy orvos. Könyveiben sikeresen ötvözi az orvostudomány tényeit a fantázia világával, egy-egy témához tudományos szempontból is alaposan felkészül, behatóan tanulmányozza a szóban forgó szakterületet. A törvényszéki orvostanról szóló műveinek megírása előtt például szakképzésen vett részt, sőt Miamiban dolgozott is ezen a területen, boncolásokat is végzett.

Cook a krimi adta lehetőségekkel igyekszik a közvélemény érdeklődését felkelteni olyan aktuális témák iránt, amelyekről az átlagember a mindennapokban kevés információhoz jut. "Hiszem, hogy a könyveim valóságosan tanítanak" - vallja a szerző, aki az elsők között írt olyan, a maguk idejében pikánsnak számító témákról, mint a szervadományozás, szervátültetés vagy a géntechnológia, a mesterséges megtermékenyítés és a kutatásfinanszírozás. Vektor című könyve a bioterrorizmus veszélyeire figyelmeztet, amely manapság - Cook szerint sajnálatos módon - lekerült az újságok címoldaláról.

Könyvei szinte kívánkoznak a filmvászonra, így a Kóma után elkészült a Szfinx, a Műhiba, a Halálfélelem, a Járvány, a Haláltusa, az Invázió és a Halálos félelem televíziós és moziváltozata is. Cook többször járt Magyarországon, legutóbb tavaly Pécsett dedikálta könyveit az Ünnepi Könyvhét alatt.