Dominic Cooper si è formato alla LAMDA (London Academy of Music and Dramatic Art). E’ stato il primo interprete del ruolo di Dakin nella pluripremiata produzione del National Theatre di The History Boys, la commedia di Alan Bennet, diretta da Nicholas Hytner. Ha ripreso il suo ruolo nelle tournée regionali e internazionali della commedia e a Broadway, ed è stato Dakin anche nella versione cinematografica della commedia, History Boys, sempre diretta da Hytner.
Tra i suoi altri lavori teatrali ricordiamo Queste oscure materie e Mother Molly’s Clap House al National Theatre, il Caryl Churchill Event al Royal Court, e Sogno di una notte di mezz’estate per la Royal Shakespeare Company.
In televisione è apparso nella serie Down to Earth, nei film Sparkling Cyanide e The Gentleman Thief, nella mini-serie The Infinite Worlds of H.G.Wells e nel recente adattamento di Ragione e sentimento diretto da Andrew Davies, in cui interpreta Willoughby.
Tra i suoi film per il cinema ricordiamo Breakfast on Pluto di Neil Jordan, La vera storia di Jack lo squartatore, diretto dai fratelli Hughes, e Starter for Ten, accanto a James McAvoy, diretto da Tom Vaughn. Lo vedremo presto in Mamma Mia!, accanto a Meryl Streep e Colin Firth, diretto da Phyllida Lloyd. Ha da poco finito di girare An Education, diretto da Lone Scherfig e scritto da Nick Hornby, e Brief Interviews with Hideous Men, di John Krasinsky, tratto dalla raccolta di racconti dello scomparso David Foster Wallace Brevi interviste con uomini schifosi.