Preslávila sa najmä postavou neurotickej, ale milujúcej Moniky Gellerovej v seriáli Priatelia. Ten sa vysielal v rokoch 1994–2004 vo viac ako sto krajinách sveta, mal obrovskú sledovanosť (poslednú epizódu seriálu sledovalo len v USA vyše 50 miliónov ľudí) a seriál dostal mnoho ocenení. Vlani vo februári jej odhalili hviezdu na Hollywoodskom chodníku slávy.
Narodila sa podnikateľovi a vychovávateľke detí v Birminghame v Alabame, neskôr sa otec presťahoval na Floridu a ona s matkou a jej priateľom do New Yorku. Po absolvovaní strednej školy pokračovala štúdiom architektúry a začala sa venovať práci modelky a herečky. V roku 1994 začala účinkovať v sitkome Priatelia, úloha Moniky Gellerovej jej priniesla veľký úspech.
V tom istom roku, keď sa vysielala prvá séria Priateľov, mala úspech aj kriminálna komédia Ace Ventura: Zvierací detektív (1994) v hlavnej úlohe s Jimom Carreym a Coxovou. Cox si zahrala aj v seriáloch Dirt a Mesto žien či v hororovej sérii Vreskot.
V rokoch 1999 – 2013 bola manželkou herca Davida Arquetta, s ktorým má už dospelú dcéru Coco. David Arquette a Courteney Cox sa spoznali počas nakrúcania už spomínaného Vreskotu v roku 1996.
Po rozvode Cox našla opäť lásku, už niekoľko rokov žije s frontmanom skupiny Snow Patrol Johnnym McDaidom. Dvojica je spolu od roku 2013, v roku 2015 sa však ani nie rok po zásnubách rozišli. Bez seba však vydržali len pár mesiacov a vzťah obnovili, spokojní sú v ňom dodnes.
V minulosti prežila 6-ročný vzťah s hercom Michaelom Keatonom (72). Ich románik sa začal v roku 1989, v tom istom roku sa Keaton stal filmovým Batmanom. Ona mala 24 rokov, Keaton 36. V roku 1995 sa dvojica rozišla, no netrvalo dlho a Cox spoznala svojho prvého manžela.