1978年，高中毕业的库克离开了罗伯茨代尔，去奥本大学工业工程专业。在奥本大学，库克学习了很多技能，学会了编程，他写过一套系统，来优化大学附近的交通信号灯的时间安排，这套系统被当地警方采用。大四那年，他被提名为工业工程专业的优秀毕业生。在奥本大学就读期间，库克第一次有机会参与真实的企业管理。他报名参加了一个合作教育项目，参加项目的学生要在上课以外抽出一部分时间，到弗吉尼亚州里士满市的雷诺兹铝业（Reynolds Aluminum）公司工作。

1982年，库克在取得奥本大学工业工程学位后，加入了计算机巨头IBM。当时IBM的PC部门位于科研三角园的一家大型工厂里，由于业务发展迅速，该部门需要招募大量新人。IBM的策略是招聘大量的大学应届毕业生，再在体系内培养和选拔，库克就这样被招聘加入。

库克在IBM的第一个职位就是掌握错综复杂的准时生产流程，工作是在工厂进行供应链管理，确保工厂在装配PC的时候有足够的零部件供应。库克必须确保在生产过程中，所有零件都在需要的时间按照需要的数量被供应。这项工作对精确度的要求极高，需要对细节把控极严。不久以后，库克在供应链管理和运营环节上都做得很出色。

加入IBM几年后，库克就被列入高潜人才计划。工厂的高层管理者都会列出一份名单，上面是25名最有前途的年轻雇员，还会按照绩效、责任感、领导力潜质等维度进行排名，库克曾在其中排名第一。库克除了管理工厂，还常常和同事们一起去拜访供应商，检查他们的运营情况，确保供应商能够按时按质交付。所有在高潜人才名单上的人都会被送到大学去学习有关领导力的辅修课程，库克对自己有更高的期待，他开始参加杜克大学富卡商学院的“夜间管理课程”，并于1988年获得了MBA学位。

1994年10月10日，库克在IBM工作了12年之后，接受位于丹佛的智能电子公司（简称IE）计算机经销商事业部首席运营官的职位。1995年，库克在那里工作的第一年，库克负责公司内所有产品和服务的分销业务，待遇是25万美元的基本工资，加上67500美元的奖金和10万股股票。

在IE工作期间，库克遇到了严重的健康问题。1996年，他开始感到浑身疲惫，身体有刺痛感，并失去了协调能力他一开始被误诊为多发性硬化症。这也开始激发他主动参加一些募资活动，比如在格鲁吉亚举行的为期两天的自行车活动，为多发性硬化症的研究筹集资金。在库克任职期间，IE与佰德公司（Packard Bell）签订了新的分销协议，推出了新的定价模式，并且简化了运营环节，同时推出了一项名为“为企业赋能”（PowerCorps）的计划。1997年，库克建议将公司出售给通用电气公司。最终，公司以1.36亿美元的价格售出。

IE被收购后不久，库克就被位于休斯敦的康柏（Compaq）公司招聘走，担任物料管理的副总裁。库克在康柏公司短短半年的任期内，就帮助公司过渡到按订单生产的制造模式，这是准时生产的另一个产物，康柏公司称之为“优化配送模式”。库克在康柏公司向优化配送模式的转型中发挥了重要作用，他的这一建树很快就使他进入了乔布斯的视野。库克在康柏公司作为联系人与公司的合约制造商密切合作，确保公司实现向优化配送模式的转型。在康柏公司工作时，他一个人住在市内，而绝大多数同事都和家人住在休斯敦的郊区。

1998年3月11日，受乔布斯（Steve Jobs）的邀请，库克进入苹果担任担任苹果全球运营高级副总裁，基本工资为40万美元，签约奖金为50万美元。1998年，库克加入苹果，把PowerBook的生产外包给了中国台湾的合约电子制造商广达（Quanta）。库克在未来几年内，加快苹果的外包进程。库克组建一支能够解决苹果运营难题的团队。在很短的一段时间里，他疯狂地关注细节，对苹果的运营体系进行了彻底的改革。库克践行了乔布斯的专注，他削减了苹果的供应商，仅挑选少量几家来合作。库克拜访了每一家供应商，尽管他对价格的要求极为苛刻，但他依然搞定了这些供应商。只要是能外包的，库克就会选择外包。

生产外包给外部合作伙伴，帮助库克解决了苹果最大的问题之一库存。为了能准确地预测，库克投资了SAP（思爱普，德国软件公司）最先进的企业资源规划（ERP）系统，并将其与苹果的零件供应商、装配厂和零售商的IT（信息技术）系统直接打通。这个复杂的系统为他的运营团队提供了一幅非常详细的鸟瞰图能监测整条供应链，从原材料到客户在苹果网上商店下的订单。在库克的领导下，苹果公司资产负债表上的库存期从几个月缩短到仅仅几天。库克在加入苹果的头7个月里，成功地将库存期从30天大幅缩短到6天，未售出的Macs库存从4亿美元降低到7800万美元。1998年，在苹果产品销售惨淡的那段时间，卖不出去的Macs不经意间就堆成了山，库克将这些Macs通过填埋的方式进行处理。库克用柔道一样灵活巧妙的方式，保证了iMac G3的运输，也是把“非同凡‘想’”的理念运用到运营领域的典范。库克不仅改善了苹果的运营，还改变了整个科技行业对生产流程的管理方式，以及对生产流程的认知方式。

2000年，库克开始接触营运部以外的其它事务，增加的工作范围有：营业（销售）及后端技术支持服务等。2001年4月，库克中止与苹果的经销商Computerware的合作关系。

2002年，库克加入苹果4年后，他开始同时领导销售和运营团队，并获得了新头衔——全球销售和运营执行副总裁。2002年至2005年，他负责管理营运和销售。2004年，同时兼任管理麦金塔硬件业务，即同时掌管销售与制造。2004年8月，乔布斯因为手术离职期间，库克曾代为管理苹果两个月。随后，乔布斯将全球的销售交给库克，并由他掌握Macintosh电脑业务。

2005年10月，库克被任命为公司COO。库克的职责范围已经扩展至iPhone的销售和运营，包括负责同销售iPhone的51个国家的无线运营商进行谈判。此外，他还担任法律、财务、设计、营销等重要部门的掌门人，直接向乔布斯汇报工作。2009年，乔布斯再度入院接受治疗，库克再度取代乔布斯的职位，库克接过了公司管理权。在乔布斯返回公司之前，他使苹果股价上涨了大约70%，一举赢得了投资者的信任。在乔布斯离开期间，库克管理苹果的日常运营，并受到好评。

2010年1月17日，苹果宣布乔布斯因病再度休假，苹果COO蒂姆·库克将暂代CEO职位。在2010财年，库克的薪酬为5910万美元，其中包括5230万美元的股票奖励。

2011年8月25日，史蒂夫·乔布斯辞去CEO一职，由库克接任，库克同时加入苹果公司董事会。董事任命库克为公司的新任首席执行官，乔布斯已经当选为董事会主席，库克将加入董事会，决定立即生效。

2011年10月4日，库克首次主持发布会，发布了iPhone 4S。2012年3月，在苹果的发布会上，库克向大众介绍了iPad 3，以及升级版的苹果电视——这是自乔布斯去世后，他第一次在发布会上演示新品；4月9日，苹果CEO库克成为2011年美国薪酬最高的CEO；4月18日，美国《时代》周刊评出了2012年度“全球最具影响力人物100强”，苹果CEO库克榜上有名；7月，苹果公布了一份冗长的第三季度财报，财报显示iPhone的销量不及预期；10月，由于苹果在三星的家乡韩国销量低迷，库克解雇了苹果韩国分部的负责人多米尼克·欧（Dominique Oh）。库克对高管层进行调整，并且加强部门协作，这在公司内部是一项重大的变革。在苹果发布了轰动业界的上季度财报后，他举行了一次内部全员大会。库克告诉员工，这次会议要讨论几件“全新且激动人心的事情”，其中一件便是苹果要参与的慈善事业。作为CEO，他为员工制订了一套配捐计划，根据该计划，苹果每年将为每一名员工提供高达10000美元的配捐数额。在最初的两个月里，该公司及其员工捐赠了260万美元。在全员大会上，库克透露苹果还向斯坦福大学的医院捐赠了5000万美元。

库克为了让苹果朝着正确的方向发展制订了新计划。2013年7月，在全球开发者大会之后，苹果成立了学术顾问委员会，来监督其供应商责任计划。随着库克对供应链改革的深入，委员会应运而生。最初，该组织由8位来自美国顶尖大学的教授组成，由布朗大学的理查德·洛克（Richard Locke）教授担任主席。该委员会是库克改善供应链劳工实践的一部分，其目的是自行或委托研究苹果供应链中的劳工标准，分享可能改进实践和政策的现有研究成果。

2013年10月，在零售高级副总裁这个职位空缺了一年以后，库克聘请了安吉拉·阿伦茨来接替前任约翰·布劳伊特的位置，负责零售和在线销售业务。2013年12月，苹果终于与中国移动达成协议，一个月后，中国移动开始销售iPhone 5S和iPhone 5C。这项决策使得苹果在中国的营收从2010年至2012年增加了200亿美元，增幅超过600%，从占苹果公司全部营收的2%增长到占比超过12%。

库克为了保持公司的高速发展，还与新公司开拓了创新的伙伴关系。2014年5月，苹果宣布以30亿美元收购Beats音乐和Beats电子。2014年7月，在发布了具有视网膜显示屏的MacBook Pro之后，苹果宣布与IBM开始一项新的合作关系，建立起了具有两家公司优势的苹果–IBM联盟。

2014年9月，库克推出iPhone 6和 iPhone 6Plus是苹果公司有史以来最受欢迎的两款手机，这两款设备具有更大的4.7英寸和5.5英寸显示屏极为受欢迎。同月，库克推出苹果备受期待的Apple Watch，库克称之为“苹果故事的下一个篇章”。它配备了心率监测器和健身追踪功能；10月30日，库克在《商业周刊》网站发表文章明确表明自己为同性恋者。

库克带领苹果履行环境责任的另一项举措是实施可再生能源计划。2015年2月，苹果宣布与美国第一太阳能公司（First Solar）联手，在加利福尼亚建造一个价值8.5亿美元的太阳能发电厂。该农场位于蒙特雷县，于2016年竣工后成为苹果投资的第四家发电厂，将为近6万户家庭提供足够的电力；3月，库克已计划捐献其全部财富。按照库克持有的苹果股份计算，他的净资产大约为1.2亿美元。库克还持有限制性股票，全部归属后的价值为6.65亿美元。库克称，他已经开始悄悄捐献财富，但是计划花些时间制定一套系统性慈善捐献方案，而不只是简单的写支票；10月，苹果宣布计划在中国建设200兆瓦的太阳能项目，这足以为265000户家庭供电，为推动当地供应商更好地实现可持续性发展贡献自己的力量；10月，美国财经杂志《彭博市场》公布了第五届全球金融50大最具影响力人物，苹果CEO库克排名第三。

2016年2月16日，库克收到美国一位地方法官签发的传令，该传令要求苹果开发一个特殊软件，以协助FBI解锁赛义德·法鲁克（Syed Farook）使用过的iPhone，库克及其团队确信新的iOS解锁版本极其危险。该版本有可能被滥用、泄露或被盗，一旦付诸实施，就永远没有挽回的余地。数亿的苹果用户将因此面临潜在的安全风险；3月28日，库克出现在出版的美国《时代》杂志的封面上，讲述苹果公司与美国联邦调查局（FBI）周旋的始末；7月1日，耐克的官方网站显示，该公司任命库克为首席独立董事。库克自2005年以来一直都是耐克的董事会成员。

Titan无人驾驶汽车项目是库克领导下最雄心勃勃并引人注目的项目之一。2014年，库克批准了Titan项目，并将其指派给时任苹果产品设计副总裁的福特前工程师史蒂夫·扎德斯基（Steve Zadesky）负责。2015年年初，苹果公司允许扎德斯基雇用1000人来扩充Titan团队，苹果不只从A123挖人，宝马（BMW）、梅赛德斯–奔驰（Mercedes-Benz）等公司的设计师和工程师也纷纷来到库比蒂诺，加入了苹果的汽车团队。他们开始研究如何利用新发明将目前汽车的所有技术及部件更新换代，包括电动门静音开关技术、VR（虚拟现实）和AR（增强现实）显示屏，以及改进传感器系统。2016年7月，苹果将Titan项目交给Mac硬件工程前高级副总裁鲍勃·曼斯菲尔德（Bob Mansfield）负责；9月，苹果“重新启动”了该项目，并试图赋予该项目一个真正的目标，有数十名员工被解雇。一个月后，超过100名员工相继离职。

在库克的领导下，苹果在推动有关劳动保障的计划时更加务实。2017年，苹果启动了一项有关健康意识的新计划，用以帮助印度及中国供应商中的女性员工，向其提供包括早期癌症筛查、自查癌症，讲授营养学、个人护理和孕产健康方面的指导和咨询。杰夫·威廉姆斯表示，苹果希望这项计划到2020年能够惠及100万名女性；5月，在苹果公司第二季度财报电话会议上，库克骄傲地讲到Apple Pay令人惊讶的增长，季度交易量比去年同期增长了450%。2017年11月，苹果在女性员工方面取得了一点儿进步，而少数族裔的状况则完全没有改善。[36]2017年在美国的苹果的技术人员，包括其零售工人在内的普通员工中，白人占52%，男性占77%，前一年，白人占55%，男性占77%。而少数人群——黑人、西班牙裔和多种族人口的比例从18%略微下降到17%。

在iPhone 6的发布会中，库克向全世界介绍了Apple Pay，以及苹果以此取代信用卡和现金的野心。2018年苹果股东大会上，库克表达出自己对Apple Pay和其他免触式支付系统的乐观态度。Apple Pay看起来势头正劲。在苹果2018年7月召开的季度财报电话会议上，库克告诉分析师和投资者，Apple Pay在2018年第三季度的交易量超过了10亿笔，库克还表示，苹果计划把Apple Pay的服务扩展到全美的CVS药店和7–ELEVEN零售店，并在2018年下半年扩展到德国。

2019年3月，在被特朗普称作“蒂姆·苹果”（Tim Apple）之后，库克在推特上正式将自己“改名”为蒂姆·苹果；3月23日，国务院发展研究中心主办的“中国发展高层论坛2019年会”经济峰会在北京举行，库克就合作与开放的问题发表了主题演讲；同年，库克拿到了近三年来最低的一笔年薪，2019财年全年iPhone营收为1423.81亿美元，2018年同期则为1648.88亿美元。而在XS系列出现的2018财年，iPhone的营收超过了1600亿美元，而且同比增长18%，占苹果总营收比重接近63%。

2019年10月18日，库克任清华大学经管学院顾问委员会主席。

2020年8月11日，苹果公司股价继续延续最近的上涨趋势，库克净资产也超过10亿美元；9月16日，第一场线上秋季发布会，发布增加健康功能的第6代Apple Watch，同时发布的还有一款中端定位的Apple Watch SE；10月14日，苹果的第二场线上发布会召开，库克发布智能家居产品HomePod mini。

北京时间2021年4月21日凌晨1点，库克主持了苹果2021年春季发布会，发布了iPad Pro、2021款iPad、AirPods 3、AirTag等产品。当地时间2022年1月6日，苹果公司向美国证券交易委员会提交的股东委托书显示，2021年苹果CEO库克总薪酬为9873万美元（约合6.3亿元），其中股权奖励8235万美元，这是库克自2011年8月晋升为CEO以来首次获得股权奖励；北京时间4月29日，库克在电话会议中表示，苹果公司也无法幸免新冠肺炎、供应链和乌克兰冲突带来的挑战，供应链问题加剧的两个原因是新冠疫情和硅短缺。6月当季苹果营收将受到新冠疫情的影响，预计损失在40亿至80亿美元之间。

2023年4月15日，Cult Of Mac报道，库克已刷新该纪录，成为苹果历史上任职时间最长的CEO；9月12日，苹果公司举行新品发布会，推出4款iPhone 15系列智能手机和两款苹果手表。

2024年3月20日，苹果公司在上海举办分享会，库克表示，苹果与中国供应链是非常融洽的双赢关系；3月21日，苹果上海静安店正式开业，库克在现场推门开业，并与消费者互动；3月24日，库克参加在北京开幕的中国发展高层论坛2024，在“碳中和与全球气候治理专题研讨会”上，库克表示，苹果公司加上所有供应链的合作伙伴，总共已用到了超过15千兆瓦的可再生能源。北京时间6月11日凌晨1点，库克出现在加州库比蒂诺苹果总部的屋顶，宣布2024苹果WWDC全球开发者大会开启。

库克工作之外喜欢骑自行车、户外运动和看奥本大学的橄榄球比赛，同时也是健身爱好者，喜欢去健身房。与史蒂夫·乔布斯一样是工作狂，他通常在早上四点半开始发电子邮件，曾经为了下一周的事情，在周日晚上用电话开会。尽管库克在很多方面与乔布斯正好相反，但他与乔布斯对工作都非常执着，要求苛刻。

2015年5月11日，库克开通新浪微博，在第一条微博中写道：“Hello China! Happy to be back in Beijing，announcing innovative new environmental programs。 你好，中国!很高兴再次来到北京，并宣布创新的环境新项目。”

2014年6月30日，库克带领员工参加旧金山同性恋大游行活动。2014年10月30日，库克在美国《彭博商业周刊》上发表文章，承认自己是同性恋，并宣称对自己的性取向“感到骄傲”。其伴侣为亚裔男子本杰明·林，当时在硅谷做投资顾问。2015年，55岁的库克未婚，也没有小孩 。

2019年3月，库克推出传记《Tim Cook：The Genius Who Took Apple to the Next Level》，该书于4月16日正式开售，苹果商店售价13.99美元，约合人民币94元。

2012年4月，库克参加一项慈善拍卖，以帮助捍卫正义和人权的RFK中心凑集资金。最终赢得拍卖的投标者将获得与库克本人共同喝咖啡的机会，时长大约为一个小时。2012年2月，库克在苹果2011财年第四财季内部庆功会上宣布将捐赠1亿美元用于慈善事业。库克已向斯坦福地区的医院捐赠了5000万美元，其中2500万美元用于建设一座医院新大楼，另外2500万美元捐给了一家新儿童医院。其余的5000万美元，库克捐献了抗击艾滋病、结核病与疟疾的Product RED基金会。

2013年4月，库克领导苹果公司向中国四川省的芦山地震灾民捐款5000万元，用于支持灾区的救援和重建工作。

2013年5月15日，与库克一起喝咖啡的机会最终拍卖价定在61万美元，较起拍价5万溢价12倍。2014年5月，与库克共进午餐的慈善拍卖，最终以超过33万美元的价格成交，收益所得将全数捐赠用于慈善用途。2016年5月6日，库克慈善午餐拍出51万美元。2017年3月，库克证实苹果公司在中国销售的红色iPhone 7所得的销售额用于Product RED基金会。2018年9月，库克表示该公司向红十字会捐献100万美元，支援飓风救灾工作。

2019年，库克向一家神秘慈善机构捐赠了200万美元（当前约1428万元人民币）；8月，库克向慈善组织捐赠了2.37万股苹果公司股票。

2023年8月3日，库克在微博发文，对近期京津冀防汛救灾工作表示关心和支持；10月17日，库克前往四川雅安雨城第四人民小学，和小学生们一起体验用iPad绘出中国传统民间艺术窗花。活动结束后，苹果宣布将向中国乡村发展基金会捐赠2500万元，进一步增加其对帮扶新农人、赋能学生、振兴社区的支持；12月19日，库克在微博发表公告，宣布苹果捐款支持甘肃当地救援和重建工作。

北京时间2022年1月7日，2021年苹果CEO库克拿到总薪酬约为9870万美元，包括基本工资、股票及其它报酬。

2022年，库克目标薪酬为8400万美元，实际薪酬为9940万美元。

2023年，库克收入为63209845美元（当前约4.54亿元人民币），比最初计划的4900万美元薪酬高出约28%。

2017年2月9日，库克在苏格兰格拉斯哥大学接受了荣誉学位。

2019年5月，获得新奥尔良杜兰大学荣誉学位。

2022年9月，库克在意大利获得那不勒斯费德里科二世大学创新和国际管理硕士学位。

蒂姆·库克是我迄今招来的最好的员工。在苹果前CEO詹姆斯·麦克鲁尼（James McCluney）1997年离开后，他曾经难以找到合适人选。我不能从公司内部挖掘潜力，也没有从我认识的人当中发现合适人选，这项工作整整持续了九个月，直到我们找到蒂姆·库克。在蒂姆加盟苹果以后，我们从根本上改变了PC业务的供应流程。除了彻底调整苹果的供应链，库克还领导公司进军新市场。（乔布斯 评）

库克是一位能力突出的公司管理层。人们会吹毛求疵，相比史蒂夫，他们对库克会更加关注。（新浪 评）

苹果董事会完全相信库克就是我们下一任CEO的合适人选。库克已在苹果工作13年之久，有过出色的表现，在他所做的一切事情上，蒂姆均展现出非凡的天赋和合理的判断。（阿特·列文森 评）

不同于乔布斯传奇的人生经历和与生俱来的个人魅力，库克则更像美国其他大公司的高管：受过良好的教育，出色的能力，喜欢听取华尔街的意见，表现亲民。在蒂姆·库克接任苹果公司的岁月里，苹果遭遇质疑、变数、甚至挫折。苹果能够安然度过其商业史上最危难的一段时期，这位新老板确实功不可没。（《人民日报海外版》 评）

2022年3月30日，美联社报道称，根据法庭文件显示，45岁的朱莉自2020年起频繁向库克“示爱”，光电子邮件就发过200多封，还宣称库克是她两个孩子的父亲。朱莉为了接近库克专门成立空壳公司，并将公司注册地址写成苹果公司的地址，还把库克列为“公司管理层”。2021年9月，苹果公司决定起诉朱莉。一个月后，朱莉跑到库克家门口威胁库克。2021年年底，朱莉又宣称只要库克给自己500万美元，就不再骚扰。后来，朱莉收到法院限制令，按照规定，朱莉未来3年要与库克保持200米左右的距离，且不得通过任何线上方式与库克联络。若违反规定，她有可能面临刑事指控，并被送进监狱。

2024年4月4日，据SEC监管文件显示，库克在4月1日、2日两天之内出售了19万6410股股票，套现33253045.30美元（约2.41亿元人民币）。出售完这些股票之后，库克目前直接持有的苹果股票已减至 328 万零 180 股。此次交易完成后，库克在过去一年总抛售量已达 436,979 股，且同期没有任何购买记录。

2012年4月，《纽约时报》刊登一篇文章，揭露苹果在美国的避税行为与自称的道德标准存在很大差距。《纽约时报》在这篇报道中描述，苹果把大约70%的利润，通过在低税收地区设立分支机构等手段转移到海外地区，通过这种“合法”方式，苹果公司每年避税数额高达数十亿美元。

2020年11月6日，库克被指隐瞒iPhone中国需求下滑，导致投资者损失了数十亿美元，股东将在周三发起集体诉讼苹果公司。2024年3月15日，苹果公司向美国加州奥克兰地方法院提交一份初步和解协议，同意支付4.9亿美金作为和解。

2022年2月16日，美国最大股东代理咨询公司ISS督促苹果公司投资者投票反对公司首席执行官库克2021年所获得的薪酬规模，理由是对苹果授予库克的股权奖励规模和结构感到担忧。2022年，苹果股东团体敦促否决CEO库克的9900万美元薪酬方案。

2023年2月15日，美国众议院司法委员会主席Jim Jordan向包括库克在内的美国5家大型科技公司CEO发出传票，要求他们提供关于如何管控其在线平台内容的信息。