Cooper naît le à Shawnee (Oklahoma). Il fait ses études primaires et secondaires à Shawnee. À 8 ans, il pilote l'avion de son père, lieutenant-colonel de l'USAF. Il est diplômé du lycée à Murray (Kentucky) en , mais ni l'US Army ni l'US Navy ne prennent des candidats cette année-là. Il décide alors de s'engager dans le Corps des Marines. Il part pour l'Ile Parris dès l'obtention de son diplôme et la guerre se termine avant qu'il ait pu participer au combat. Il est alors affecté à l'École Préparatoire de l'Académie Navale et est la doublure pour une affectation à Annapolis. L'homme prévu en premier passe le grade et Cooper est réaffecté chez les Marines en poste de guarde à Washington (D.C.). Il sert dans la Guard Présidentielle d'Honneur à Washington lorsqu'il est relevé de son service avec d'autres réservistes Marines. Après sa décharge du Corps des Marines, il part pour Hawaii pour vivre avec ses parents. Son père est affecté à Hickham Field à cette époque. Il commence à suivre des cours à l'Université de Hawaii, et y rencontre sa première femme, feu Trudy B. Olson de Seattle (Washington). Elle est assez active en vol, la seule femme de Mercury à avoir une licence de pilote. Ils se marient le 1947-08-29 à Honolulu et vivent là durant 2 années supplémentaires tandis qu'il continue ses études à l'Université.
Alors qu'il est à l'Université il reçoit une commission dans le ROTC de l'US Army. Il est transféré à l'USAF et appelé au service actif pour entraînement au vol sur le continent principal en 1949. Il passe par l'entraînement des pilotes aux bases USAF de Perrin (Texas) et Williams (Arizona).
en , après avoir reçu ses ailes d'aviateur, il est affecté au 86ᵉ Groupe de Chasseurs Bombardiers à Landstuhl (Allemagne de l'Ouest), où il va piloter des jets F-84 et F-8 durant 4 ans.
Cooper fait de premières observations d'ovnis en , lors d'un vol d'essai :
en , j'ai eu personnellement l'occasion d'observer pendant 2 jours de nombreux ovnis, aux dimensions diverses, qui se déplaçaient en formation de chasse... volant à une altitude telle que nous ne pouvions les atteindre.
Le reçit en sera repris par un hebdomadaire français :
Ma toute première rencontre avec des ovnis remonte au début des années 1950s. (...) Ce fut le responsable de la station météo qui les repéra en premier. (...) Comme ils se déplaçaient d'Est en Ouest et qu'ils survolaient de temps en temps notre base, nous avons tout d'abord cru qu'il s'agissait d'avions de combat russes s1Ici-Paris.
Les "bandits" sont alors pris en chasse par la formation de "Gordo", qui constate que la vitesse des cibles était largement supérieure à la capacité de ses appareils. La forme des objets est ovoïde et la couleur argentée. On les prend pour des engins soviétiques. Les jours suivants, les pilotes américains voient ces étranges objets survoler de nouveau leur base sans pouvoir les approcher. Impossible pour eux d'établir une tactique d'interception : ces visiteurs, malgré un schéma de vol précis, décrivent de telles manœuvres qu'ils restent hors de portée.
La réponse officielle au témoignage de Cooper est la suivante : ce que vous avez cru apercevoir était vraisemblablement des graines qui se seraient envolées dans la haute atmosphère.
Cooper devient plus tard commandant de vol du 525ᵉ Escadron de Chasseurs Bombardiers. Alors qu'il est en Allemagne il suit les cours du soir de l'extension européenne de l'Université du Maryland durant un an.
Lorsqu'il revient aux États-Unis en il intègre l'Institut de Technologie de Wright-Patterson à Dayton (Ohio), durant 2 ans. Là, il obtient un bachelor's degree en ingéniérie aéronautique en , et est affecté à la base USAF de Edwards (Californie), où il intègre l'École de Vol d'Essai Expérimental jusque en . Une fois diplômé de l'école, il est affecté à la Section Chasseur de la Division d'Ingéniérie de Vols d'Essais de Edwards en tant qu'ingénieur projet et pilote d'essai au Centre d'Essai de Vol de l'USAF. Là, il travaille sur les programmes d'essais des F-102A et F-106B. Il corrige divers problèmes dans le F-106.
en , Cooper fait l'observation de l'atterissage d'une soucoupe volante à la base de Edwards (Californie), qui est filmée :
Alors que nous volions avec d'autres pilotes de l'USAF au-dessus de l'Allemagne en , nous avons observé de nombreux disques volants radiants au-dessus de nous. On ne pouvait ne serait-ce qu'approcher leur altitude.
Alors que l'on travaillait avec une équipe de tournage supervisant les vols d'essai sur les appareils avancés de la Base Air Force d'Edwards, en Californie, l'équipe de tournage filma l'atterrissage d'un étrange objet discoïdal qui vola au-dessus de leurs têtes et atterrit dans un lac asséché non loin de là. Un cameraman s'approcha de la soucoupe, et elle s'éleva au-dessus de la zone et fila à une vitesse supérieure à tout avion connu.
Sur ce film, on voit très nettement la soucoupe passer au-dessus de nous, voltiger, sortir 3 pieds d'atterrissage puis se poser dans le lit d'un lac asséché. C'est une soucoupe de forme classique, en argent, d'environ 9 m de diamètre. Là encore, cela ne faisait pas l'ombre d'un doute : il ne pouvait s'agir d'un engin fabriqué par l'homme. (...) Un officier de haut rang m'ordonna alors d'expédier le film au plus vite à Washington.
Ce film n'a cependant aucune trace officielle. Cooper déclare qu'il a été dissimulé ou détruit :
Lorsque cela a commencé, durant la 2de guerre mondiale, le gouvernement ne voulait pas que la population soit au courant, de crainte qu'elle ne panique. Les gens auraient très certainement été effrayés d'apprendre qu'il existait une puissance technologique supérieure contre laquelle nous n'aurions absolument pas pu nous défendre. Je suis convaincu que les autorités américaines sont actuellement très embarrassées. Il leur faut trouver un moyen maintenant pour dire la vérité. Elles savent qu'elle éclatera de toute façon. Et c'est tant mieux, car le monde a le droit de savoir.
Alors qu'il est a Edwards, Cooper lit que McDonnell Aircraft Corporation à Saint Louis a conlut un contrat pour construire une capsule spatiale. Vivement intéressé, il s'aperçoit bientôt que le projet Mercury s'intéresse à lui également : quelques jours après avoir lu l'article, il est appelé à Washington (D.C.) pour un briefing. Les ingénieurs de la NASA passent une matinée entière à donner aux 110 pilotes d'essais militaires invités une revue technique du projet Mercury et quelle serait la part des astronautes. Plus tard dans la journée on demande aux pilotes de donner leurs réactions à ce qu'ils ont vu et entendu, et d'indiquer s'ils sont intéressés ou non. Cooper répond être complétement dévoué au programme et vouloir réellement devenir astronaute.
Pour commencer, les candidats doivent suivre plusieurs séries de tests techniques et psychologiques, suivis
d'examens physiques à la Clinique Lovelace de Albuquerque (Nouveau-Mexique). Les candidats s'envolent alors vers
Wright-Patterson pour une suite de tests psychologiques et de stress. À la
fin, Cooper sent qu'il s'en est très bien sorti. En fait, il revient à Edwards convaincu qu'il fera partie de l'équipe. Il demande à son
supérieur de commencer à lui chercher un remplaçant et avertit sa famille qu'il faudra être prêt à déménager. Il
prend 2 semaines de vacances pour être prêt à larguer les amarres et aller à Langley (Virginie), où se trouve le
Groupe des Activités Spatiales de la NASA et le projet Mercury. Cooper se sent très confiant et compte être prêt. Il n'est pas
surpris lorsque le téléphone sonne 2 jours après son retour de congés. Charles Donlan, directeur adjoint du projet
Mercury, lui souhaite la bienvenue dans l'équipe et demande quand il
peut arriver à Langley. Cooper répond : Et pourquoi pas maintenant ?
Le , la NASA présente au public les astronautes sélectionnés pour le projet Mercury. Aux côtés de Cooper à la conférence de presse de Washington (D.C.) sont assis Alan B. Shepard (Jr.), Virgil I. "Gus" Grissom, John Glenn (Jr.), M. Scott Carpenter, Walter M. Schirra (Jr.) et Donald K. Slayton. Une fois les sélections et annonces terminées, les astronautes entâment leur programme d'entraînement à Langley. Cela inclut "un petit peu de tout", du cours de débutant d'introduction à la science spatiale à l'entraînement au simulateur en passant par la plongée en scaphandre. L'entraînement continue jusqu'à ce que la Force des Activités Spatiales de Langley soit transferrée à Houston (Texas). Lorsque à chaque astronaute de Mercury on assigne une partie différente du projet et des responsabilités spécifiques, Cooper se spécialise dans la fusée Redstone pour s'assurer le pilotage. La Redstone est déjà éprouvée lorsqu'elle est envisagée pour la première fois pour le projet Mercury. Cependant, elle doit être rendue compatible avec le vaisseau Mercury et cela demande de la coordination et de la communication entre les différentes agences. Affecter un astronaute pour aider à résoudre cela est une vengeance, pour diverses raisons. Pour commencer, Cooper est un militaire qui a été affecté à une agence civile : il peut donc comprendre les problèmes des deux parties. En tant qu'ingénieur, il peut parler le langage des autres ingénieurs. Et, parce qu'il compte conduire le produit fini lui-même, il peut vraiment s'immerger dans les problèmes.
Comme tout le monde dans l'équipe, Cooper a également diverses tâches en plus de son propre entraînement normal d'astronaute. L'une d'elles est le développement d'un couteau personnel de survie que les astronautes veulent emporter avec eux dans la capsule. Ils savent tous de leur expérience de pilote qu'un couteau est un des outils les plus utiles pour la survie sur terre comme sur mer, et ils savent aussi qu'ils rencontreront une bonne part de ces éléments durant leurs vols. Ils orbiteront au-dessus d'océans, de la jungle et du désert, et ils veulent être préparés à toute urgence. Une autre tâche dont Copper est responsable est de servir comme président d'un Comité de Sortie d'Urgence qui doit élaborer les procédures pour sauver l'astronaute en cas d'une urgence sur le revêtement. Il sert de communicateur de capsule (CapCom) pour Mercury MA-6, le premier vol orbital de John Glenn dans Friendship 7, et MA-7, le vol de Scott Carpenter dans Aurora 7. Il sert aussi de doublure pilote pour MA-8, la mission de Wally Schirra dans Sigma 7.
le , Cooper est suivi par un ovni au-dessus d'Hawaï.
Le 1er vol de Cooper commence le , lorsqu'il est lancé comme pilote de MA-9, la dernière mission Mercury. Cooper, dans sa capsule Faith 7, orbite autour de la Terre 22 fois et établit un record en restant plus longtemps dans l'espace que les 5 astronautes Mercury précédents réunis. Ses objectifs principaux sont d'évaluer les effets sur l'homme d'un séjour prolongé dans l'espace et de tester l'homme comme le système principal du vaisseau. Au cours de la mission, il devient le 1er astronaute américain à dormir en orbite. Sa mission dure en , au cours de laquelle il effectue 22 orbites et parcours 878968 km à une vitesse de 28239 km/h et tire un maximum de 7,6 G. Il atteint une altitude de 266 km à l'apogée (plus haut point de l'orbite) et 161 km au périgée (plus bas moins en orbite). Lors de l'orbite finale, il avertit la station radio à Terre près de Perth qu'un objet verdâtre s'approche de lui en se déplaçant d'est en ouest, dans le sens contraire des orbites effectuée par l'homme à cette époque. Le phénomène est également repéré par le matériel de détection de Perth. NBC propage le rapport et prévoit d'interviewer Cooper, qui ne dit rien et renvoie à la déclaration officielle annoncée par la NASA. Mais aucune déclaration ne viendra de la NASA.
2 ans plus tard, Cooper décolle comme commandant du Gemini GT-5 avec Charles "Pete" Conrad Junior, en tant que pilote, faisant de Cooper la première personne à effectuer un second vol orbital. La mission de 8 jours, qui débute le , prouve que les astronautes peuvent survivre dans l'espace le temps nécessaire au vaisseau pour aller de la Terre à la Lune et revenir. Cooper et Conrad évaluent également la performance des systèmes de guidage de rendez-vous et de navigation en utilisant un pod d'évaluation. La mission est un succès à l'exception d'un échec de rendez-vous dû à un problème de brûleur de cellule de carburant. Le le , dernier jour du vol, Cooper et Conrad communiquent par radio avec l'astronaute de Mercury Scott Carpenter à bord de SEALAB II, qui est à 62 m sous l'eau au large de la côte de La Jolla (Californie). La mission dure en , avec 120 orbites effectuées à une altitude de 349,8 km et un atterrissage de l'équipage le , récupéré par le USS Champlain. Ayant pris par hasard des clichés du désert du Nevada à bord de la capsule, il se les fait confisquer par le président Johnson en personne.
Dans ses 2 vols, Cooper totalise en . Il a servi comme doublure commandant pour GT-12, la dernière mission Gemini, et comme commandant de Apollo 10. en , il est en lisse pour être nommé commandant de Apollo 13, une mission lunaire prévue pour en . Dans une révision des affectations, Cooper est remplacé sur Apollo 13 par Alan Shepard, qui vient de récupérer un statut de vol après un hiatus de 4 ans dû à un problème d'oreille interne. Shepard est plus tard déplacé à la position de commandant de Apollo 14 et la position de commandant de Apollo 13 est donnée à James A. Lovell.
Suite à la conclusion du programme Gemini, Cooper est affecté à d'importantes tâches de Apollo et du Programme d'Applications de Apollo (qui donnera plus tard le programme Skylab) en tant qu'assistant de Deke Slayton, puis chef des opérations de l'équipage Skylab. Il quitte la NASA et l'USAF avec le grade de Colonel le , pour devenir homme d'affaires à Washington. Après avoir quitté la NASA if crée Gordon Cooper et Associés Inc., une société de conseil en aviation et aérospatiale basée à Hialeah (Floride). A partir de en il est vice-président de la recherche et développement pour les Entreprises Walter E. Disney Inc., basées à Glendale (Californie).
en , il va dire sa conviction à la tribune des Nations Unies : oui il existe des formes de vie extraterrestre ; oui le Pentagone cache la vérité au monde. Il renouvellera ce crédo en , devant une commission spéciale des Nations Unies :
Je suis convaincu que des vaisseaux extraterrestres et leurs équipages, venus de planètes technologiquement plus avancées que la nôtre, nous rendent visite. Il nous faut donc bâtir un vaste programme de recherche afin de collecter et d'analyser scientifiquement les données concernant tout type de "rencontres", ceci pour déterminer la manière d'établir un contact amical avec ces visiteurs.
Il conclut en racontant sa propre expérience, lors d'un vol d'essai 30 ans plus tôt en .
en , il quitte les Entreprises Walter E. Disney Inc. pour devenir président de X=L Inc., une société développant un carburant d'aviation basé sur l'alcool. Depuis qu'il a quitté le programme spatial, Cooper a fait partie les comités directeurs et a été conseiller technique de nombres de compagnies dans les domaines de l'aérospatiale (participant à la conception d'avions inspirés de ses observations d'ovnis), l'électronique et l'énergie.
Cette année-là il est interrogé par OMNI magazine :
Et à propos des allégations répétées que les astronautes ont vu des ovnis ?
C'en est arrivé à un point où il y a eut des bandes délibérément falsifiées de communications avec les astronautes, où les aspects ovni ont simplement été ajoutés. À ma connaissance, le seul astronaute de missions Mercury, Gemini, ou Apollo qui ait jamais vu quelque chose qui ait pu être un ovni a été Jim McDivitt, mais il n'a pas eu suffisamment d'images pour prouver quoi que ce soit de substantiel. C'est le seul cas, en dépit de toutes les histoires que vous entendez.
en , dans un livre de mémoires s2Cooper, G. & Henderson, Bruce: Leap of Faith, Harper Collins Ltd., New York, 2000, ISBN 2-84592-027-X traduit Nous ne sommes pas seuls dans l'espace - mémoires (Presses du Châtelet 2001). , il confirme ses observations tout en en démentant d'autres.