Совместно с Эмилем Ганьяном в 1943 году разработал и испытал акваланг.
Жак-Ив Кусто родился в небольшом городке Сент-Андре-де-Кюбзак винодельческого региона Бордо, в семье адвоката Даниэля и Элизабет Кусто. Даниэль Кусто был юристом, и семья много путешествовала. Сын стал интересоваться водой в раннем возрасте. В 7 лет он стал страдать хроническим энтеритом, поэтому семейный врач не рекомендовал большие нагрузки. Из-за болезни Кусто стал очень тощим. Во время Первой мировой войны Даниэл Кусто стал безработным, но после войны он снова нашёл работу в компании американца Евгения Хиггинса. Ему пришлось много путешествовать, братья Пьер-Антуан и Жак-Ив учились в школе. Большую часть года они жили в школе-интернате. Кусто рано научился плавать и на всю жизнь полюбил море. В 1920 году Евгений Хиггинс вернулся в Нью-Йорк, семейство Кусто последовало за ним. Жак-Ив и Пьер-Антуан стали учиться в школе в США и научились бегло говорить на английском языке. Там же, во время семейного отдыха в штате Вермонт, братья совершили свои первые погружения. В 1922 году Хиггинс и Семья Кусто вернулись во Францию. В США Жак-Ив заинтересовался механикой и дизайном. Во Франции он построил автомобиль с батарейным питанием. Это увлечение помогло ему в его работе в дальнейшем. На сэкономленные и заработанные деньги Кусто купил себе свою первую кинокамеру.
Хотя Жак-Ив интересовался многими вещами, учёба ему не давалась. Спустя некоторое время родители решили отправить его в специальный интернат, который он закончил с отличием.
В 1930 году он поступил в Брестское военно-морское училище. Он был двадцать вторым, мало того, группа, в которой он учился, первой ушла в кругосветное плавание на корабле «Жанна д’Арк». Военную академию он закончил в чине прапорщика, по распределению был отправлен на военно-морскую базу в Шанхай, также побывал в СССР, где много фотографировал, но почти все материалы были изъяты. Кусто решил пойти в Академию морской авиации, его манило небо, но после автомобильной аварии на горной дороге от авиации пришлось отказаться. Кусто сломал несколько рёбер и пальцы на левой руке, повредил лёгкие, и у него парализовало правую руку. Курс реабилитации проходил восемь месяцев. Для восстановления в 1936 году поступил инструктором на крейсер «Сюфрен», приписанный к порту Тулон. Однажды он пошёл в магазин и увидел очки для подводного плавания. Нырнув в них, он понял, что отныне жизнь его безраздельно принадлежит подводному царству.
В 1937 году женился на Симоне Мельхиор, которая родила ему двух сыновей, Жан-Мишель (1938) и Филипп (1940—1979, погиб в авиакатастрофе «Каталины»). Во Второй мировой войне участник французского движения сопротивления.
С начала 1950-х годов Кусто вёл океанографические исследования с помощью судна «Калипсо» (Списанный минный тральщик Британских Королевских ВМС). Признание пришло к Кусто с выходом книги «В мире безмолвия» в 1953 году, написанной в соавторстве с Фредериком Дюма. Фильм, снятый по мотивам книги, в 1956 году получил премию «Оскар» и «Золотую пальмовую ветвь».
В 1957 Кусто был назначен директором Океанографического музея Монако. В 1973 он основал некоммерческое «Общество Кусто» по охране морской среды.
В 1991 году, через год после смерти супруги Симоны от рака, он женился на Франсине Триплет. К тому времени у них уже была дочь Диана (1979) и сын Пьер (1981), рождённые до женитьбы.
Кусто умер в возрасте 87 лет от инфаркта миокарда в результате осложнения респираторного заболевания. Похоронен на фамильном участке на кладбище Сен-Андре-де-Кюбзак.
Согласно его первой книге, «В мире безмолвия», Кусто начал погружаться в воду, используя маску, трубку и ласты, вместе с Фредериком Дюма и Филиппом Талье в 1938 году. В 1943 году он испытал первый прототип акваланга, разработанный им совместно с Эмилем Ганьяном. Это впервые позволило проводить длительные подводные исследования, что в значительной степени способствовало улучшению современных знаний о подводном мире. Кусто стал создателем водонепроницаемых камер и осветительных приборов, а также изобрёл первую подводную телевизионную систему.
До того как стало известно о способности морских свиней к эхолокации, Кусто предположил возможность её существования. В своей первой книге, «В мире безмолвия» он сообщил, что его исследовательское судно «?lie Monier» движется к Гибралтарскому проливу и заметил группу свиней, следующих за ними. Кусто изменил курс судна на несколько градусов от оптимального, и свиньи некоторое время следовали за кораблём, а затем поплыли к центру пролива. Было очевидно, что они знали, где лежит оптимальный курс, даже если люди не знали. Кусто сделал вывод о том, что китообразные имеют что-то вроде сонара, бывшего в то время относительно новым элементом на подводных лодках. Он оказался прав.
Кусто любил называть себя «океанографическим техником». Он был, в действительности, выдающимся шоумэном, педагогом и любителем природы. Его работа для многих людей открыла «голубой континент».
Его работа также позволила создать новый тип научной коммуникации, критикуемой в то время некоторыми академиками. Так называемый «дивульгационизм», простой способ обмена научными концепциями, начал вскоре использоваться и в других дисциплинах и стал одним из наиболее важных характеристик современного телевещания.
В 1950 году он арендовал корабль «Калипсо» у Томаса Лоэла Гиннесса за символический один франк в год. Судно было оборудовано мобильной лабораторией для проведения исследований в открытом океане и подводных съёмок.
С 1957 года был директором Океанографического музея Монако.
В мае 1985 года команда Кусто обзавелась еще одним судном. Это двухмачтовая яхта «Алкиона» (Alcyone) с экспериментальным турбопарусом, использующим для получения тяги эффект Магнуса.
Кусто скончался 25 июня 1997 года. Общество Кусто и его французский партнёр «Команда Кусто», основанный Жаком-Ивом Кусто, действуют и сегодня.
В последние свои годы, после второй женитьбы, Кусто стал участвовать в правовой битве со своим сыном Жаном-Мишелем за использование имени Кусто. По распоряжению суда Жану-Мишелю Кусто было запрещено вносить путаницу между его профессиональным бизнесом и некоммерческими начинаниями его отца.
В Санкт-Петербурге именем Кусто была названа школа № 4 с углублённым изучением французского языка.
Несмотря на слухи, первоначально опубликованные в ряде исламских СМИ, есть очевидные свидетельства того, что Кусто никогда не принимал ислам и был похоронен по христианскому обряду на католическом кладбище. В официальном письме Фонда Кусто говорится: «Мы совершенно точно утверждаем, что Командир Кусто не становился магометанином и курсирующие слухи не имеют никакого основания».