Cato blev föräldralös som barn och växte upp hos sin farbror, reformatorn M. Livius Drusus, och odlade tidigt en stram livsstil och visade upp en stor politisk och moralisk redlighet. Efter att ha tjänstgjort som militärtribun i Makedonien (67-66 f.Kr.) reste han runt i Asien för att förbereda sig för det offentliga livet. Som quaestor, eller finansminister, var Cato känd för sina bestraffningar av korrumperade tjänstemän i statskassan och den strikta rättvisan i sina räkenskaper. Men han var inte fri från favorisering. Som vald tribun år 63 åtalade han för valmutorisering en av de män som besegrade Catilinius om konsulatet, och friade den andre eftersom han var släkt med honom.
Catos brinnande tal den 5 december ledde till att senaten röstade för avrättning av de Catiliniuskonspiratörer som hade fångats upp i Rom efter ett misslyckat försök att ta över kontrollen över staten. Som tribun år 62 blockerade Cato Metellus Nepos och Julius Caesars försök att återkalla Pompejus för att ta itu med Catiline och hans armé i Etrurien.
När Pompejus återvände från Östern ledde Cato den senatoriska oppositionen mot honom. Han upprörde också Crassus och ryttarna genom att vägra tillåta en omprövning av skattekontraktet för Asien. Resultatet blev att Pompejus, Crassus och Caesar bildade det första triumviratet för att uppnå sina politiska mål. Under Caesars konsulat år 59 motsatte sig Cato bittert triumviratets lagförslag om omfördelning av mark och beviljande av ett extraordinärt befäl till Caesar. Catos taktik var så våldsam att Caesar vid ett tillfälle lät fängsla honom för att senare tänka om. Följande år gjorde triumvirerna sig av med Cato genom att erbjuda honom ett särskilt befäl på Cypern. Även om Cato var medveten om att han avlägsnades från maktens centrum gjorde hans överdrivna pliktkänsla det omöjligt för honom att tacka nej.
När han återvände till Rom 56 f.Kr. försökte han blockera valet av Pompejus och Crassus till deras andra konsulat. De förhindrade därför Catos val till pretoratet, som han fick vänta på till 54. För att hejda de upplopp och den anarki som utvecklades under 53 och 52 stödde Cato senatorernas ledares förslag att göra Pompejus till ensamkonsul. Därefter fortsatte han att stödja Pompejus, men endast som en motkraft till Caesars växande makt. Eftersom Cato vägrade att odla de stora politikerna misslyckades han med att vinna konsulatet 51.
I inbördeskriget mellan Pompejus och Caesar valde Cato Pompejus och fick befälet på Sicilien, som han evakuerade efter de caesariska styrkornas ankomst för att undvika blodsutgjutelse. Han höll garnison i Dyrrachium för Pompejus under slaget vid Pharsalus och anslöt sig efter Pompejus’ nederlag till de pompejiska flyktingarna i Afrika. Där vägrade han militärt befäl eftersom han inte hade innehaft konsulatet men tog hand om staden Utica (varifrån han fick sitt efternamn) och organiserade dess försvar. När Caesar krossade pompejerna i slaget vid Thapsus år 46 och närmade sig staden begick Cato självmord.
Efter sin död blev Cato en symbol för republikanismen i den fortsatta kampen mot Caesar, Antonius och Octavianus. Men under sin livstid tjänade hans konservatism och obstruktionism endast till att stärka de krafter han motsatte sig.