Két nagy szenvedélye volt gyerekkorától, a tenger és a repülés. Egy súlyos autóbaleset következtében utóbbival kapcsolatos reményei köddé váltak, a búvárkodás megszállottjává vált. A hagyományos iskolarendszer nem foglalta le túlzottan, és nem volt jó tanuló sem. Belekeveredett iskolai botrányokba, melyek miatt ki is zárták, mivel egy alkalommal betörte az iskola 17 ablakát.

Húszéves korában belépett a hadseregbe, és miután elvégezte a Tengerészeti Akadémiát (École Navale), a francia haditengerészetnél már a víz alatti kutatásokkal foglalkozott a Wikipedia szerint. Ekkor hajtotta végre első víz alatti kutatásait egy olyan víz alatti szemüveggel, amilyet a gyöngyhalászok használtak, és ami a modern búvárszemüveg elődje volt. Az 1940-es években Cousteau kapitány nagy hírnevet szerzett a búvár-légzőkészülék fejlesztésével és tesztelésével. Az ő berendezése volt a mai napig is használt nyitott rendszerű búvárfelszerelés elődje.

Saját magán végzett oxigénmérgezéses és nitrogénnarkózisos kísérleteivel igyekezett meghatározni a biztonságos merülés határát, sűrített levegőjű búvárkészüléket tervezett, amellyel merülési rekordot állított fel: 1943-ban a „vízi tüdő” néven is ismert készülékkel Cousteau 60 méter mélyre merült le anélkül, hogy bármilyen káros utóhatást tapasztalt volna. Első víz alatti felvételei is ekkor készültek.

Miután leszerelt, 1950-ben megalapította a Francia Oceanográfiai Mozgalmat (FOC), és megszerzett egy hajót egy mecénás segítségével, melynek a neve Calypso volt. Az eredetileg aknaszedő hajót 1942-ben építették az USA-ban, és jelentős átalakítását követően vált felszerelt óceánkutató hajóvá.

További élete a tengeri kutatásokról szólt. Fő érdeklődési területei nemcsak a tudomány számára voltak jelentősek, hanem felkeltették a nagyközönség érdeklődését is. Számos könyvet írt és mintegy száz dokumentumfilmet forgatott az expedícióiról, ezek a magyar nézők körében is nagyos sikeresek voltak a 70-80-as években. Munkássága eredményeképpen Auguste Piccard mellett a víz alatti merülés és búvárkodás újkori atyjaként tartják számon.

Kifejlesztette az első víz alatti járművet, amely kifejezetten tudományos kutatás céljára készült. 1959-től kezdték meg a merüléseket 350 méteres mélységig, és a berendezés négy vagy öt óra tartózkodást tett lehetővé. 1965-ben a technológiát továbbfejlesztették, és két új búvár csészealjat bocsátottak vízre találó tengeri bolhák néven. Ezek a berendezések már 500 méteres mélységig tették lehetővé a tenger kutatását.

Magyar vonatkozású esemény vele kapcsolatban, hogy 1991-ben ökológiai expedíció keretében végighajózta a Dunát az élővilágát kutatva.

A 90-es évektől rendszeres tanácsadója lett az ENSZ-nek és a Világbanknak környezetvédelmi kérdésekben.

87 évesen párizsi otthonában szívroham következtében halt meg 1997-ben. Június 30-án búcsúztatták a párizsi Notre-Dame katedrálisban Jacques Chirac elnök és számos közéleti személyiség jelenlétében. A gyászmisét Jean-Marie Lustiger bíboros, Párizs érseke celebrálta. Július 3-án a családi parcellában helyezték végső nyugalomra a markáns arcélű kapitányt Saint-André-de-Cubzac temetőjében. Ő volt életében Franciaország egyik legnépszerűbb embere. Temetésén azt mondták búcsúztatásakor, hogy „megtért a csend világába”.