Клаус Фукс родился 29 декабря 1911 г. в г.Рюсельгейме, земля Гессен, Германия, в семье одного из всемирно известных руководителей протестантского движения квакеров Эмиля Фукса.
Выдающиеся способности К.Фукса в области математики проявились еще в средней школе, которую он окончил с медалью.
В 1930-1931 гг. К.Фукс учился в Лейпцигском университете, где вступил в социал-демократическую партию. С приходом Гитлера к власти в Германии К.Фукс, ставший к тому времени коммунистом, переходит на нелегальное положение. По решению партии К.Фукс направляется в эмиграцию в Париж, а затем в качестве беженца перебирается в Лондон.
По ходатайству квакеров К.Фукса принял на жительство известный промышленник Р.Ганн, который убедил ученого-физика Н.Мотта, преподававшего в Бристольском университете, принять молодого немецкого антифашиста в качестве аспиранта в свою лабораторию.
Через три года, в декабре 1936 г., К.Фукс защитил докторскую диссертацию. Ему было 25 лет.
Р.Мотт рекомендовал К.Фукса на работу в лабораторию профессора Макса Борна в Эдинбурге, где молодой ученый работал с 1937 по 1939 г. Совместно с профессором К.Фукс написал ряд статей по результатам их исследований.
В мае 1940 г. К.Фукс был интернирован английскими властями, опасавшимися германского вторжения, и заключен в концлагерь на острове Мэн. Затем был переведен вместе с другими немецкими эмигрантами в концлагерь в провинцию Квебек, Канада. Однако благодаря ходатайству английских ученых Борна и Мотта, высоко ценивших талант К.Фукса в области теоретической физики, в конце декабря 1940 г. он был выпущен из концлагеря и возвратился в Англию.
В связи с принятым в конце 1940 г. британским правительством решением о начале строительства завода по получению урана-235 К.Фукс по рекомендации тех же ученых был принят на работу в лабораторию профессора Р.Пайерлса, руководившего в Бирмингемском университете созданием атомной бомбы.
Работая в Бирмингемском университете по программе создания атомной бомбы, К.Фукс решил несколько кардинальных математических задач, необходимых для уточнения основных параметров этого оружия.
В июне 1942 г. К.Фукс был принят в британское подданство и получил доступ к секретным работам по программе "Тьюб аллой" (атомная бомба). Следил за созданием атомного оружия в Германии. Получал совершенно секретные материалы, добытые британской разведкой по атомной тематике. На основе анализа полученных материалов К.Фукс пришел к выводу, что германские ученые находятся на тупиковом пути и атомную бомбу создать не сумеют.
Поздней осенью 1941 г. по своей инициативе К.Фукс установил контакт с советским разведчиком, которому рассказал о ведущихся в Англии секретных работах по созданию атомного оружия и выразил готовность передавать эту информацию Советскому Союзу.
С К.Фуксом была установлена конспиративная связь через агента советской военной разведки Урсулу Кучинскую. В 1943 г. он был передан на связь разведке НКГБ СССР. В 1942-1943 гг. К.Фукс через агента-связника У.Кучинскую передавал советским представителям секретные материалы о создании атомной бомбы в Великобритании.
В связи с достигнутой 19 августа 1943 г. на встрече в Квебеке договоренности между Рузвельтом и Черчиллем о совместной работе по созданию атомного оружия Р.Оппенгеймер, руководивший "Манхэттенским проектом" в США и высоко ценивший теоретические труды К.Фукса в области атомной энергии, просил включить его в состав английской делегации ученых, которая выехала в Лос-Аламос для консультаций с американскими коллегами.
В декабре 1943 г. К.Фукс прибыл в Лос-Аламос. По решению Центра для связи с ним был выделен агент нью-Йоркской резидентуры Гарри Голд. В первых числах февраля 1944 г. Г.Голд установил контакт с К.Фуксом и стал получать от него секретную информацию о ходе строительства завода в Окридже и материалы английской миссии ученых.
С середины 1944 до января 1945 г. К.Фукс работал в секретном атомном центре в Лос-Аламосе, где работало 45 тысяч гражданских лиц и несколько тысяч военнослужащих. В январе 1945 г. К.Фукс передал связнику Г.Голду письменную информацию по урановой бомбе и одновременно сообщил о работах по созданию плутониевой бомбы в США.
Очередная встреча К.Фукса с Г.Голдом состоялась только в сентябре 1945 г. Он рассказал об испытании атомной бомбы, свидетелем которого был, а также проинформировал советскую разведку о дальнейших работах в США по совершенствованию этого оружия.
В 1947-49 г. контакт с К.Фуксом в Англии поддерживался А.Феклисовым. Он регулярно передавал важнейшую секретную информацию по ядерной тематике, которая получала высокую оценку Центра.
В 1949 г. ФБР США пришло к выводу, что источником утечки информации по "Манхэттенскому проекту" является К.Фукс. Он был арестован в январе 1950 г., а 1 марта состоялся суд над ним, приговоривший ученого к 14 годам тюрьмы, в которой он провел девять с половиной лет и 24 июня 1954 г. был досрочно освобожден за примерное поведение.
К.Фукс переехал на жительство в ГДР, где он являлся заместителем директора Института ядерной физики. В 1972 г. он был избран действительным членом Академии наук ГДР. В 1975 г. удостоин Государственной премии ГДР первой степени, а в 1979 г. награжден орденом Карла Маркса.
Умер К.Фукс в 1988 г., похоронен в Берлине.
По оценке зарубежных ученых-атомщиков, сделанной уже после смерти этого выдающегося ученого, его разведывательная деятельность заставила США отказаться от планов применения ядерного оружия против Советского Союза, который в сжатые сроки создал свою собственную атомную бомбу.