Né et élevé à Nashville dans le Tennessee, Cooper Thornton s'est surtout consacré à la natation quand il était jeune. Il a vécu et travaillé sur les cinq continents et a été récompensé dans plusieurs festivals pour son one man show
Life on the Absolute Edge dans lequel il joue plusieurs personnages. Il partage sa carrière entre le théâtre, la télévision (
Scrubs,
Amy,
Dr. House, etc...) et le cinéma. Il vit à Los Angeles avec sa femme et ses enfants. On peut le voir en 2008 en gardien de prison dans
L'échange de Clint Eastwood.