Építész, író, grafikus, könyvtervező, szerkesztő, könyvkiadó, tanár, politikus. A romániai magyarság szimbolikus alakja, példaképe.
A német Karl Kosch postatisztviselő és az osztrák-francia származású Sidonia Sivet gyermekeként Temesváron látja meg a napvilágot. 1887-ben a család Nagyszebenbe költözik, ahol szülei magyar elemi iskolába íratják. 1892-ben az édesapát Kolozsvárra helyezik át, a család követi őt, itt beíratják a Farkas utcai református elemi iskolába, majd a Kollégium Gimnáziumában folytatja tanulmányait. 1901-ben leérettségizik, 1902-ben szülei kívánságára beiratkozik a budapesti Műegyetem mérnöki karára. Nem tud megbarátkozni a száraz műszaki tudománnyal, két esztendő múlva átiratkozik az építészeti szakra.
Építészként sikeresen indul (Kútház c. terve 1906-ban második díjat nyer, ezt további díjak követik), 1907-ben elkészíti első könyvét, Székely balladák címmel. 1908-ban jelenik meg Erdélyország népének építése című tanulmánya, melyben összegzi Segesvár, Torockó, Székelyföld és Kalotaszeg építészetét, néprajzát. Még ebben az évben megkapja első megrendeléseit, a Fővárosi Tanács felkéri az állatkerti pavilonok tervezésére, ezért Zrumeczky Dezső építésztársával Németországba utaznak tanulmányútra. 1909 nyarán újabb építész-megbízások következnek. 1910 végén megírja Átila királról ének című balladáját.
1910-ben földet vásárol Kalotaszegen, Sztánán, s felépíti reá házát. A következő években egyre jelentősebb megbízatásokat kap, tervezői munkájában elsősorban a kalotaszegi népi építészet, az erdélyi népművészeti és történelmi építészeti emlékek motívumaira épít. 1912-ben Régi Kalotaszeg c. illusztrált építészeti tanulmányát a Magyar Mérnök és Építész-Egylet Czigler-érmével tüntetik ki. 1916-ban őt bízzák meg IV. Károly király koronázási ünnepségének díszleteinek tervezésével. 1916-ban behívják katonának, majd felmentik. 1917–1918 során állami ösztöndíjjal Isztambulba megy tanulmányútra.
A világháborút követően a sikeres fővárosi építész otthagyja Budapestet, hazakötözik végleg Erdélybe. 1919-ben a wilsoni önrendelkezési elvek alapján megszervezi a Kalotaszeg Köztársaságot, amit Bánffyhunyadon 40000 ember előtt mondanak ki. Címert, pénzt, zászlót és bélyeget tervez.
1924-ben írótársaival megalapítja az erdélyi írók önálló könyvkiadó vállalatát, az Erdélyi Szépmíves Céhet, amelynek megszűnéséig, 1944-ig tagja. Egyik alapító tagja az 1926-ban alakult helikoni közösségnek, folyóiratát, az Erdélyi Helikon-t 1931-től ő szerkeszti. 1948–1949 között a Világosság c. kolozsvári lap belső munkatársa.
Élete során több közéleti szerepet vállal: 1921-ban Paál Árpáddal és Zágoni Istvánnal közösen megjelenteti a Kiáltó Szó című nemzetpolitikai röpiratot, a felelősségvállalás és közösségszolgálat meghatározó dokumentumát, az új történelmi korszak kisebbségi küldetés-nyilatkozatát. Alapító tagja az Erdélyi Néppártnak (1921) és 1922-ben Vasárnap címmel képes politikai újságot indít és szerkeszt. A második világháború után, a demokratikus átalakulásban reménykedve, újra politikai szerepet vállal és a Magyar Népi Szövetség Kolozs megyei elnöki tisztségét tölti be, majd 1946–1948 között nemzetgyűlési képviselő. 1940-től a kolozsvári Mezőgazdasági Főiskolán mezőgazdasági építészetet tanít, 1945-től itt dékán, majd 1953-ig tanár. Az „osztályharc kiéleződése” miatt, 1948 után, ismét visszavonul a közélettől, a szakma és az irodalom felé fordul.
Kolozsváron, 1977. augusztus 24-én éri a halál. A Farkas utcai református templomból elinduló utolsó útján népviseletbe öltözött kalotaszegi férfiak viszik a koporsóját a Házsongárdi temetőkertbe, és kalotaszegi lányok, a pártájuk fölé emelve, a koszorúkat.
Kós Károlyról, a Kós-jelenségről az irodalomtörténészek kiemelik a mesterségbeli sokoldalúságot, a képalkotás tervszerűségét, valamint a példamutató cselekvést, a szülőföldi helytállásban gyökerező politikai-világnézeti motivációt.
További fontos művei: Sztambul (várostörténet és architektúra, 1918), Erdély kövei (31 linómetszet, kísérő szövegekkel, 1922), Varju nemzetség (regény, 1925), A lakóház művészete (tanulmány, 1928), Erdély (kultúrtörténeti vázlat, 60 linómetszettel, 1929), A Gálok (kisregény és három novella, 1930), Kalotaszeg (egy néprajzi táj története és jellemzése, 1932), Az országépítő (regény, 1934), Budai Nagy Antal (színjáték, 1936), A székely nép építészete (1944), Budai Nagy Antal (kisregény, 1945), Falusi építészet (népszerűsítő szakkönyv, 1946), Mezőgazdasági építészet (szakkönyv, 1957).
Temesváron, az egykori Bonnaz, ma Drăgălina utca 13 sz. alatt háromnyelvű tábla hirdeti emlékét.
