Als Kind verwaist und im Haus seines Onkels M. Livius Drusus, des Reformators, aufgewachsen, pflegte Cato schon früh Gewohnheiten der Enthaltsamkeit und zeichnete sich durch politische und moralische Rechtschaffenheit aus. Nachdem er als Militärtribun in Makedonien gedient hatte (67-66 v. Chr.), bereiste er Asien, um sich auf das öffentliche Leben vorzubereiten. Als Quästor oder Finanzminister zeichnete sich Cato durch die Bestrafung korrupter Finanzbeamter und die strikte Korrektheit seiner Buchführung aus. Aber er war nicht frei von Vetternwirtschaft. Als gewählter Tribun im Jahr 63 verfolgte er einen der Männer, die Catilinus bei der Wahl zum Konsul besiegt hatten, wegen Wahlbestechung, während er den anderen freistellte, weil er ein Verwandter war.
Catos feurige Rede am 5. Dezember veranlasste den Senat, für die Hinrichtung der catilinarischen Verschwörer zu stimmen, die nach einem erfolglosen Versuch, die Kontrolle über den Staat zu übernehmen, in Rom gefasst worden waren. Als Tribun im Jahr 62 blockierte Cato die Versuche von Metellus Nepos und Julius Caesar, Pompejus zurückzurufen, um sich mit Catilinus und seiner Armee in Etrurien auseinanderzusetzen.
Als Pompejus aus dem Osten zurückkehrte, führte Cato die senatorische Opposition gegen ihn an. Er empörte auch Crassus und die Reiterei, indem er sich weigerte, den Steuervertrag für Asien zu überdenken. Das Ergebnis war die Bildung des Ersten Triumvirats durch Pompejus, Crassus und Caesar, um ihre politischen Ziele zu erreichen. Während Caesars Konsulat im Jahr 59 widersetzte sich Cato erbittert den Gesetzentwürfen des Triumvirats zur Neuverteilung von Land und der Erteilung eines außerordentlichen Befehls an Caesar. Catos Taktik war so heftig, dass Caesar ihn einmal ins Gefängnis werfen ließ, um es sich später anders zu überlegen. Im folgenden Jahr entledigten sich die Triumvire Catos, indem sie ihm ein Sonderkommando auf Zypern anboten. Cato war sich zwar bewusst, dass er aus dem Zentrum der Macht entfernt wurde, aber sein übersteigertes Pflichtbewusstsein machte es ihm unmöglich, das Angebot abzulehnen.
Als er 56 v. Chr. nach Rom zurückkehrte, versuchte er, die Wahl von Pompejus und Crassus zu ihrem zweiten Konsulat zu verhindern. Damit verhinderten sie Catos Wahl zum Prätor, auf die er bis 54 warten musste. Um die Unruhen und die Anarchie einzudämmen, die sich in den Jahren 53 und 52 entwickelten, unterstützte Cato den Vorschlag der senatorischen Führer, Pompejus zum alleinigen Konsul zu machen. In der Folgezeit unterstützte er Pompejus weiterhin, allerdings nur als Gegenkraft zur wachsenden Macht Caesars. Da Cato sich weigerte, die großen Politiker zu kultivieren, gelang es ihm nicht, das Konsulat für 51 Jahre zu gewinnen.
Im Bürgerkrieg zwischen Pompejus und Caesar entschied sich Cato für Pompejus und erhielt das Kommando in Sizilien, das er nach der Ankunft der caesarischen Truppen räumte, um ein Blutvergießen zu vermeiden. Während der Schlacht von Pharsalus stellte er für Pompejus eine Garnison in Dyrrachium auf und schloss sich nach Pompejus‘ Niederlage den pompejanischen Flüchtlingen in Afrika an. Dort lehnte er ein militärisches Kommando ab, da er nicht das Konsulat innegehabt hatte, übernahm aber die Stadt Utica (von der er seinen Nachnamen ableitete) und organisierte deren Verteidigung. Als Caesar im Jahr 46 die Pompejaner in der Schlacht von Thapsus besiegte und sich der Stadt näherte, beging Cato Selbstmord.
Nach seinem Tod wurde Cato zu einem Symbol des Republikanismus im anhaltenden Kampf gegen Caesar, Antonius und Octavian. Doch zu Lebzeiten dienten sein Konservatismus und sein Obstruktionismus nur dazu, die Kräfte zu stärken, die er bekämpfte.