Тим вырос в городе Робертсдейл, штат Алабама. Его отец был работником верфи, в то время как его мать была домохозяйкой. Кук получил степень бакалавра в области промышленного производства в университете Орбёрн в 1982 году и диплом МВА в школе Фукуа университета Дьюка в 1988 году.

Его карьера началась в компании IBM, где он проработал 12 лет. Затем он шесть месяцев проработал в компании Compaq, на должности вице-президента по корпоративным материалам, после чего он был нанят Стивом Джобсом и присоединился к компании Apple. Тим помогал бывшему главе Apple Стиву Джобсу в течение двух месяцев в 2004 году, когда тот лечился от рака поджелудочной железы. Кук также является членом совета директоров Nike. В 2007 году назначен главным операционным директором. В 2009 году Тим снова помогал Стиву в течение нескольких месяцев, когда Джобс взял отпуск по причине грядущей пересадки печени. В январе 2011 года совет директоров Apple утвердил медицинский отпуск, который просил Стив Джобс, и Тим Кук был назначен исполняющим обязанности гендиректора. 24 августа 2011 года Стив Джобс ушел в отставку, порекомендовав на пост CEO Тима Кука, и 25 августа 2011 года тот был официально назначен новым CEO Apple. В 2011 году его «зарплата» (суммарное вознаграждение) составила $380 млн, куда входят годовой оклад и премия руководителя. Кроме этого, Кук владеет акциями компании на сумму $442 млн.