Γεννημένος στον Πύργο Ηλείας, πέρασε δύσκολα παιδικά χρόνια. Ο πατέρας του, στατιστικός υπάλληλος της Νομαρχίας, εξορίστηκε λόγω των αριστερών του φρονημάτων κι έτσι η οικογένειά του μετακόμισε στην Αθήνα. Εκείνος σε ηλικία δεκατριών χρόνων δούλευε για να συντηρήσει τους δικούς του, ενώ παράλληλα φοιτούσε στο Νυχτερινό Γυμνάσιο Παγκρατίου. Τελείωσε το σχολείο το 1952 «από μανία», όπως έλεγε, πέφτοντας με πάθος σε ό,τι καταπιανόταν, ένα πάθος που δεν τον εγκατέλειψε ποτέ. Η μητέρα του ήθελε να γίνει φιλόλογος, όμως δεν μπορούσε να γραφτεί στο πανεπιστήμιο εξαιτίας των πολιτικών πεποιθήσεων του πατέρα του. Ο νεαρός Κώστας όμως δεν το έβαζε εύκολα κάτω. Γράφτηκε στη σχολή του Λυκούργου Σταυράκου και γνώρισε σημαντικές προσωπικότητες της εποχής: τον Καμπανέλλη, τον Βολανάκη, τον Θεοδωράκη, τον Τσαρούχη...
Το 1956 έπαιξε για πρώτη φορά στον κινηματογράφο στη σατιρική ταινία του Γρηγόρη Γρηγορίου με τίτλο η «Αρπαγή της Περσεφόνης», σε σενάριο Καμπανέλλη. Έτσι, γνώρισε τον Κάρολο Κουν και βρέθηκε στο μαγικό Υπόγειο. Ο δάσκαλός του διέκρινε το ταλέντο του, εκτίμησε την εργατικότητά του και την αφοσίωσή του στο θέατρο και του έδωσε τον πρώτο του μεγάλο ρόλο στον «Κύκλο με την κιμωλία» του Μπέρτολντ Μπρεχτ σε το 1957. Ακολούθησαν πολλά μερόνυχτα στο θέατρο Τέχνης, πολλές σημαντικές στιγμές μέχρι που έφτιαξε μαζί με τον Λεωνίδα Τριβιζά το «Ελεύθερο Θέατρο».
Στη συνέχεια μπήκε δυναμικά στον χώρο του σινεμά, πρωταγωνιστώντας σε πληθώρα ταινιών ανάμεσα στις οποίες το «Μπλόκο» του Άδωνι Κύρου (1965), το «Παρελθόν μιας γυναίκας» (1968) του Γιάννη Δαλιανίδη, το «Μια γυναίκα στην Αντίσταση» (1970) του Ντίνου Δημόπουλου, τη «Λυσιστράτη» (1972) του Γιώργου Ζερβουλάκου, ή η την «Ιφιγένεια» (1977) του Μιχάλη Κακογιάννη.
Στα γυρίσματα του πολεμικού δράματος του Ντίνου Δημόπουλου «Κοντσέρτο για πολυβόλα» ερωτεύτηκε την Τζένη Καρέζη. Παντρεύτηκαν το 1968, απέκτησαν αμέσως την επόμενη χρονιά τους γιο τους Κωνσταντίνο, έκαναν το δικό τους θέατρο, έδωσαν αγώνα ενάντια στη δικτατορία, χωρίς να υπολογίζουν το κόστος και την καριέρα τους, ανεβάζοντας μάλιστα τη θρυλική παράσταση το «Μεγάλο μας Τσίρκο» και έμειναν μαζί ως το τέλος της Καρέζη το 1992.
Στην τηλεόραση, πρωτοεμαφανίστηκε μαζί της το 1973 στη σειρά «Μαρίνα Αυγέρη», σε σενάριο της ίδιας, το οποίο υπέγραψε με το ψευδώνυμο Παυλίνα Μπόταση. Συνέχισε με τις σειρές «Η μεγάλη περιπέτεια» (1976) και «Μαύρη χρυσαλλίδα» (1990) –και οι δύο με την Τζένη Καρέζη–, και με τον «Μεγάλο Ξεσηκωμό (1977). Η τελευταία του εμφάνιση ήταν στην καθημερινή σειρά «Βέρα στο δεξί».
Μετά από τον θάνατο της Καρέζη, συνέχιζε την πορεία του σφραγίζοντας με τις θηριώδεις ερμηνείες του μεγάλα έργα, όπως τον «Θάνατο του εμποράκου» (1993) του Άρθουρ Μίλερ, την «Όπερα της πεντάρας» (1993) του Μπέρτολτ Μπρεχτ σε σκηνοθεσία Ζιλ Ντασέν, την «Αντιγόνη» (1995) του Σοφοκλή σε σκηνοθεσία Μίνωα Βολανάκη, τον «Βασιλιά Λιρ» (1996) του Σαίξπηρ, το «Περιμένοντας τον Γκοντό» του Σάμιουελ Μπέκετ (1997) και όσα άλλα, αποδεικνύοντας κάθε φόρα το υποκριτικό του μέγεθος.
Πολιτικά ενταγμένος στο ΚΚΕ, διετέλεσε πρόεδρος της Πανελλήνιας Πολιτιστικής Κίνησης (ΠΑΠΟΚ), ενός καλλιτεχνικού οργανισμού που προσέφερε αξιόλογο πολιτιστικό έργο από τα μέσα της δεκαετίας του '70 έως και τις αρχές της δεκαετίας του ’90, ενώ από το 2007 έως το 2012 υπήρξε βουλευτής Επικρατείας του ΚΚΕ.
Ήταν επίσης αντιπρόεδρος του Ελληνικού Κέντρου του Διεθνούς Ινστιτούτου Θεάτρου, ιδρυτικό μέλος του Ελληνοαραβικού Συνδέσμου και θεμελιωτής του ιδρύματος «Τζένη Καρέζη», ενώ έχει τιμηθεί με το Βραβείο της Ένωσης Θεατρικών Συγγραφέων και Κριτικών για το σύνολο της προσφοράς του. Από το 1997, ήταν παντρεμένος με την ηθοποιό Τζένη Κόλλια, με την οποία απέκτησε τρία παιδιά.