Cato blev forældreløs som barn og voksede op hos sin onkel, reformatoren M. Livius Drusus, og han opdyrkede tidligt strenge vaner og udviste stor politisk og moralsk hæderlighed. Efter at have tjent som militærtribun i Makedonien (67-66 f.Kr.) rejste han rundt i Asien for at forberede sig på det offentlige liv. Som quaestor, eller finansminister, var Cato bemærkelsesværdig for sin afstraffelse af korrupte finansembedsmænd og den strenge retlinethed i sine regnskaber. Men han var ikke fri for favorisering. Som valgt tribun i 63 retsforfulgte han for valgbestikkelse den ene af de mænd, der besejrede Catilin for konsulatet, og fritog den anden, fordi han var en slægtning.
Catos brændende tale den 5. december fik senatet til at stemme for henrettelsen af de catilinariske sammensvorne, der var blevet fanget i Rom efter et mislykket forsøg på at overtage kontrollen over staten. Som tribun i 62 blokerede Cato Metellus Nepos’ og Julius Cæsars forsøg på at kalde Pompejus tilbage for at tage sig af Catilin og hans hær i Etrurien.
Da Pompejus vendte tilbage fra Østen, ledede Cato den senatoriske opposition mod ham. Han forargede også Crassus og rytterne ved at nægte at tillade en genovervejelse af skattekontrakten for Asien. Resultatet blev dannelsen af det første triumvirat af Pompejus, Crassus og Cæsar for at nå deres politiske mål. Under Cæsars konsulat i 59 modsatte Cato sig bittert triumviratets lovforslag om omfordeling af jord og tildeling af en ekstraordinær befaling til Cæsar. Catos taktik var så voldsom, at Cæsar på et tidspunkt lod ham fængsle for senere at få bedre tanker om det. I det følgende år befriede triumvirerne sig for Cato ved at tilbyde ham en særlig kommando på Cypern. Selv om Cato var klar over, at han blev fjernet fra magtens centrum, gjorde hans overdrevne pligtfølelse det umuligt for ham at afslå.
Da han vendte tilbage til Rom i 56 f.Kr. forsøgte han at blokere valget af Pompejus og Crassus til deres andet konsulat. De forhindrede derfor Catos valg til prætoratet, som han måtte vente til 54. For at dæmme op for de optøjer og det anarki, der udviklede sig i 53 og 52, støttede Cato senatorernes lederes forslag om at gøre Pompejus til enekonsul. Herefter fortsatte han med at støtte Pompejus, men kun som en modkraft til Cæsars voksende magt. Fordi Cato nægtede at dyrke de store politikere, lykkedes det ham ikke at vinde konsulatet i 51.
I borgerkrigen mellem Pompejus og Cæsar valgte Cato Pompejus og fik kommandoen på Sicilien, som han evakuerede efter ankomsten af de cæsariske styrker for at undgå blodsudgydelser. Han garnisonerede Dyrrachium for Pompejus under slaget ved Pharsalus og sluttede sig efter Pompejus’ nederlag til de pompejiske flygtninge i Afrika. Der nægtede han militær kommando, fordi han ikke havde haft konsulatet, men overtog ansvaret for byen Utica (hvorfra han fik sit efternavn) og organiserede dens forsvar. Da Cæsar knuste pompeianerne i slaget ved Thapsus i 46 og nærmede sig byen, begik Cato selvmord.
Efter sin død blev Cato et symbol på republikanismen i den fortsatte kamp mod Cæsar, Antonius og Octavianus. Men i hans levetid tjente hans konservatisme og obstruktionisme kun til at styrke de kræfter, som han bekæmpede.