Kós Károly 1883. december 16-án született Temesváron. Középiskolai tanulmányait a kolozsvári református kollégiumban végezte, ezután a budapesti József Nádor Műegyetem mérnöki szakára jelentkezett. Két év múlva átiratkozott az építész szakra, ahol 1907-ben szerzett diplomát.
Építészhallgatóként az útját kereső magyar architektúra szolgálatába szegődött: a szecesszió és az angol preraffaelita stílust próbálták a hazai viszonyokra alkalmazni, általuk a magyar művészi formakincs elemeit felfrissíteni. Lechner Ödön előadásait hallgatva lélekben mindig otthon járt: Erdély, Kalotaszeg falvai, templomai, házai jelentek meg lelki szemei előtt. Úgy érezte, megtalálta azt a közeget, amelyből merítve meg lehet teremteni a magyar nemzeti architektúrát, és Móricz Zsigmond Baross kávéházbeli asztalánál ki is jelentette ezt. Érlelődő gondolatainak gyümölcse Erdélyország népének építése című építészeti tanulmánya. Egy erdélyi tanulmányútra kapott ösztöndíjat, a tanulmányút középpontjában Kalotaszeg állt. Kós Károly ekkor érezhette úgy, hogy hazaérkezett, hiszen Kalotaszegtől kapta építészetének főmotívumait, későbbi szűkebb hazáját és élete párját, feleségét, Balázs Idát, a türei református lelkész leányát. 63 évig tartó házasságuknak csak a halál vetett véget. Annyira otthonának érezte ezt a vidéket, hogy a lelki azonosulási folyamat következményeként (is) Sztánán vásárolt egy darab földet, erre építvén fel maga tervezte kis házát, melyet Varju-várnak nevezett el.
Az egyetem befejezése utáni munkái nem elégítették ki. A maga útját szerette volna járni, ezért merész lépésre szánta el magát: önálló építészeti irodát nyitott. Vállalkozása sikerrel indult, sorra kapta a szebbnél szebb feladatokat: az óbudai református parókia és imaház, a zebegényi római katolikus templom, az állatkerti pavilonok és mások. Ebben az időben kapta megbízását a sepsiszentgyörgyi múzeumépület terveinek elkészítésére. Mivel ez a munka tartósan Erdélyhez kötötte, feleségével Sztánára költöztek. 1911 telén, az építészeti munkálatok szünetében pihenésül ismét tollat ragadott. A székely mondakör alapján született az Atila királról ének című vers. 
Mérnökemberként először rajzban gondolkodott: előbb lerajzolta a cselekményt, szereplőket, s csak utána vetette papírra a történetet, majd versét saját kezűleg bekötötte. Bár ő maga nem gondolt kiadásra, egy barátja megjelentette, így vált ismertté immár irodalmárként is. Ugyanezen a télen született meg a Régi Kalotaszeg című, papírból épített szellemi remekmű, Kós Károly talán legszemélyesebb, legintimebb alkotása. Időközben felépült a Székely Nemzeti Múzeum épülete Sepsiszentgyörgyön. Újabb építészeti megbízatása nem lévén, a mindig tenni vágyó, nyughatatlan szellemű építész lapot alapított: a Kalotaszeg című folyóirat szűkebb hazáját volt hivatott bemutatni. Ez a lapalapítás fontos állomás volt művészi-politikai fejlődésében: ismertetőket írt a vidékről és az ott élő emberek életéről; politizált is, főként keserű Habsburg-ellenes kifakadásokkal; Kalotaszeg vegyes lakosú falvai a román-magyar együttélés kérdéseire fordították figyelmét; irodalommal is foglalkozott, hiszen publikálta többek között Ady Endre és Móricz Zsigmond műveit.
A lapot negyed év után be kellett szüntetnie, mert komoly építészeti megbízásokat kapott Budapesten, utána a kolozsvári Monostor úti református templom, az ún. „kakasos templom” terveit készítette el. 1914 nyarán Olaszországba készülődtek feleségével, amikor Móriczék leányfalui nyaralójában utolérte őket az első világháború kirobbanásának híre. Utazásukat félbeszakítva hazatértek Sztánára. A következő hetekben Kós is megkapta katonai behívóját, a tényleges katonai szolgálatot építészi tehetségének és hírnevének köszönhetően úszta meg. Később Konstantinápolyba küldték, ahol a török-magyar barátságot erősítendő, kutatóként és művészettörténészként dolgozott. 1918 nyarán váratlanul hazarendelték Budapestre, a karácsonyt már Sztánán töltötte szeretteivel. Közben folytak a trianoni békekonferencia tárgyalásai, mozgolódtak az erdélyi románok, szászok, a bánsági németek. Az erdélyi magyarság teljes passzivitásban szemlélte az eseményeket, bízva a békekonferencia kedvező döntésében. Nem úgy Kós Károly: a wilsoni önrendelkezési elvek alapján megszervezte a Kalotaszegi Köztársaságot, lapot alapított, publikált, illusztrált.
Az 1920. június 4-én aláírt békeszerződés Erdélyt immár megfellebbezhetetlenül Romániához csatolta: a román közigazgatás hamar berendezkedett. Teljes volt a káosz: tömegek hagyták el szülőföldjüket és telepedtek át Magyarországra, a politikai erők mozgolódni kezdtek, a kulturális élet viszont megbénult. Ilyen történelmi helyzetben jelent meg Kós Károly, Paál Árpád és Zágoni István röpirata, a Kiáltó Szó. Megrázó erejű volt, a megjelenését követő 24 órában betiltották, mondhatni politikai bombaként robbant. Belekiáltotta abba a dermedt ájulásba a követendő utat, a jövő egyetlen lehetséges módját: a megváltozott körülményekhez igazodva dolgozni, élni tovább. Röpirata a szélesebb rétegekhez nem juthatott el, ezért Kós személyes mozgósításba kezdett és megalapította az Erdélyi Néppártot. Ezzel a momentummal vette kezdetét a tulajdonképpeni erdélyi magyar politikai élet, a Trianon utáni politikai önszerveződés.
Kós Károly egy politikai népújságot is útjára indított, ehhez kiadó kellett. Így született meg a Kaláka nevű független irodalmi vállakozás. Kós ismerte a szép, jó és hasznos könyvek titkát. Maga is írt, nyomtatott és adott ki könyveket. Szerzett egy kis kézinyomdát, igazi könyvbarátok kaphatták meg a sztánai officína 200-300 példányban, saját kézi szedésben, saját kötésben készült remekeit. Ennek a munkának lett szellemi utódja az 1924-ban alapított Erdélyi Szépmíves Céh. A könyvkiadó létrejötte irodalompolitikai jelentőségű művelődéstörténeti tett volt: szóhoz jutottak azok az erdélyi magyar írók, akik eddig csak a legnagyobb nehézségek árán tudták megjelentetni műveiket. A Céh fennállásának 20 esztendeje alatt 164 könyvet adott ki. A könyvészeti munkát Kós Károly vállalta: kiválasztotta a szüséges papírt, betűt, ex librist tervezett és illusztrációkat rajzolt. Ezen kívül maga is írt: 1925-ben jelent meg a Varju nemzetség, 1932-ben a Kalotaszeg, 1934-ben Az országépítő, 1936-ban a Budai Nagy Antal. Lefordította a neves szász író, Adolf Meschendörfer Corona című regényét, melyet szintén a Céh adott ki 1933-ban.
1926-ban létrejött a Helikon íróközösség. Összejöveteleiket évenként Marosvécsen, báró Kemény János vendégszerető kastélyában tartották. Megbeszélték az aktuális irodalompolitikai kérdéseket, felolvasásokat tartottak. 1928-tól a Céh elkezdte kiadni a marosvécsi íróközösség lapját, az Erdélyi Helikont, Kós 1944-ig, a folyóirat megszűnéséig szerkesztője volt. 1931-ben Szolnay Sándor festőművésszel együtt megalakították a Barabás Miklós Céhet, az erdélyi magyar festők egyesületét, 1932-ben pedig a romániai Pen Club magyar alosztályát.
Művészetszervezői tevékenysége mellett Kós Károly kénytelen volt jó gazda is lenni, hiszen sokszor kis sztánai földjének terméséből kellett eltartania családját. Bekapcsolódott az Erdélyi Magyar Gazdasági Egyesület munkájába, elvállalta a kalotaszegi egyházmegye főkurátorának nehéz és áldozatkész tisztét.
1940. augusztus 30-án a második bécsi döntés kettévágta Erdélyt: északi felét visszacsatolták Magyarországhoz. Ezek alatt az évek alatt Kós Károly rendületlenül végezte tovább politikai, irodalompolitikai és művészi munkáját (immár jóval könnyebb körülmények között), de egy percig sem adta fel humanista, emberbaráti hozzáállását. A második világháború újfent felforgatta életét: a dél-erdélyi gárda kifosztotta sztánai házát, feleségével egy szál ruhában menekült be Kolozsvárra. Nemcsak a családapának kellett elhagynia házát, nemcsak a gazdának földjeit, nemcsak a kurátornak templomait, de a művésznek vesznie kellett hagynia szellemi kincseit is: terveit, metszeteit, kéziratait, feljegyzéseit, levelezését. És mégis, és ekkor is, közel 62 évesen is, mikor látta a meginduló munka lehetőségét és értelmét, – a Kiáltó Szó szellemiségében – ismét bekapcsolódott a politikai és művészi életbe. Részt vett a Romániai Magyar Írók Szövetségének megalakításában, tagja volt a Műemlékvédő Bizottságnak, elnöke a Romániai Magyar Képzőművész Szövetségnek, az újjászervezett Gazdasági Egyesületnek. 1946-1948 között országgyűlési képviselő volt, és a kolozsvári Mezőgazdasági Főiskola magyar tagozatának tanára, majd dékánja. Folyamatosan publikált, tanulmányokat írt. 1952-ben nyugállományba vonult, de dolgozni nem szűnt meg: örökös, halálig tartó feladata volt az erdélyi magyarság tanácsadója, élő lelkiismerete lenni.
1973-ban, születésének 90. évfordulóján mindenki ünnepelte: családja, barátai, a román és a magyar államtól a legmagasabb állami kitüntetéseket kapta meg. Életének hátralevő részében figyelt, levelezett, diskurált. És hagyományozott örök emberi értékeket: helytállást, tisztességet, a munka szeretetét.
1977. augusztus 25-én halt meg.