Клаус Фукс родился в Германии, в городе Рюссельсхайм. В 1932 году вступил в Коммунистическую партию Германии. В 1933 году бежал во Францию и затем в Великобританию. В 1937 году получил степень доктора философии по физике в Бристольском Университете (научный руководитель — Невилл Мотт). После начала войны Великобритании с Германией был помещён в лагерь как германский гражданин, но вскоре выпущен.
С 1941 года работал в группе физиков-ядерщиков под руководством профессора Борна. С июня 1944 года Фукс передает Гарри Голду информацию, касающуюся своей части исследовательской работы по «Манхэттенскому проекту».
4 февраля 1950 года он был арестован Британскими спецслужбами. В 1950 осуждён на 14 лет (максимальный срок за шпионаж в форме передачи военных секретов дружественному государству, так как во время передачи секретов СССР и Великобритания были ещё союзниками).
В 1959 году был освобождён и приехал в ГДР, где женился на Маргарет Кейлсон, работал в Центральном институте ядерных исследований и преподавал в Дрезденском техническом университете.
