Клаус Фукс родился в городке Рюсельхейме, близ Дармштадта, 29 декабря 1911 года в семье протестанта, доктора богословия Эмиля Фукса, воинствующего пацифиста.

После окончания средней школы Клаус учился в Лейпцигском университете, где стал членом Социалистической партии Германии. В 1931 году он, как и его сёстры и брат, вступил в Компартию Германии. С приходом Гитлера к власти партия была запрещена и ушла в подполье. Гестапо занималось розыском активистов, в том числе и Клауса Фукса. В июле 1933 года ему пришлось эмигрировать во Францию, а затем и в Англию. Его сестра Елизавета с мужем и брат Герхард с женой бежали в Чехословакию, младшая сестра Кристель уехала в США.

В Бристоле Клаус жил у Рональда Гана, друга Советского Союза, известного промышленника, с помощью которого Клаус был принят в качестве аспиранта в лабораторию учёного-физика Невиля Мотта.

В декабре 1936 года Фукс защитил докторскую диссертацию. Затем работал в лаборатории профессора Макса Борна в Эдинбурге, где написал ряд научных трудов.

В мае 1940 года, когда Англии угрожало гитлеровское вторжение, Фукс как немец был интернирован. Из Англии его отправили в Канаду, где в тяжёлых условиях он содержался в лагере в Квебеке. Благодаря ходатайствам его друзей-учёных, в конце декабря 1940 года он был освобождён и вернулся в Англию.

Там в это время под кодовым названием «Тьюб эллойз» («Трубный сплав») разрабатывался проект создания атомной бомбы, в котором участвовали крупные учёные. Профессор Р. Пайерлс, один из руководителей проекта, ознакомился с трудами Фукса и, признав в нём талантливого учёного, привлёк к работе, невзирая на его политические взгляды.

В 1942 году Фуксу предоставили английское подданство и стали привлекать к особо секретным работам. Он получил доступ к материалам английской разведки, в частности о ведении аналогичных исследований в Германии, где «Интеллидженс сервис» имела ценного агента учёного Пауля Росбауэра.

После нападения фашистской Германии на СССР народы Англии и США требовали оказать помощь Красной армии, открыть второй фронт. Однако руководящие круги этих стран не торопились оказать эту помощь.

Клаус Фукс, как искренний друг СССР и противник нацизма, не мог мириться с таким положением. В конце 1941 года он явился в советское посольство в Великобритании и сообщил о ведущихся секретных работах и о том, что готов передать эту информацию Советскому Союзу. Случилось так, что о его визите стало известно послу Майскому, а он передал Фукса не резиденту НКВД Горскому, а резиденту ГРУ.

Так началась работа Клауса Фукса с советской разведкой. Сначала конспиративная связь с ним поддерживалась через советскую разведчицу Рут Кучински (см. очерк о ней). Они встречались в 1942–1943 годах каждые три-четыре месяца, и Фукс всегда сообщал ценную информацию. Причём, как он впоследствии заявлял, это была информация только о той работе, к которой имел отношение он сам. «Чужих» секретов он тогда не выведывал.

Информация Фукса в то время во многом повторяла то, что было известно советским учёным, но она подтверждала, что США и Англия уже возводят промышленные объекты для создания атомного оружия.

В конце 1943 года руководитель американских исследовательских работ в этой области Роберт Оппенгеймер, знакомый с трудами К. Фукса и высоко ценивший их, предложил включить его в состав британской миссии, которая должна была участвовать в программе «Манхэттенский проект» по созданию бомбы.

Фукс по приезде в США был передан на связь с агентом резидентуры НКВД Гарри Голдом («Раймонд»), который регулярно встречался с ним в течение пяти месяцев. Полученную информацию «Раймонд» сразу же передавал сотруднику резидентуры Анатолию Яцкову.

Потом Фукс куда-то исчез. Его сестра сообщила Голду, что он срочно выехал на «юго-запад США», но адреса не оставил. Голд вручил ей пакет для Фукса с просьбой что бы он немедленно по возвращении связаться с ним.

«Юго-запад», куда внезапно уехал Клаус Фукс, был секретным городком Лос-Аламосом, где в глубокой тайне трудились сорок пять тысяч учёных (в том числе двенадцать нобелевских лауреатов), инженеров, техников, рабочих, охраняемых специальными воинскими частями. Глава «Манхэттенского проекта» генерал Гровс горделиво заявлял, что «туда и мышь не проникнет». Трудно что-либо сказать насчёт мышей, но советская разведка туда проникла. Помимо Клауса Фукса там трудились ещё несколько советских агентов, и имена ещё не всех из них рассекречены.

В январе 1945 года связь с Фуксом была восстановлена. Он передал расчёты, размеры и чертежи «бэби», как ласково называли атомную бомбу её создатели. Клаус решительно отказался от какой-либо материальной поддержки и просил больше не поднимать разговор на эту тему.

В июне и сентябре 1945 года с Фуксом состоялись ещё две важные встречи, на которых он передал информацию об испытаниях и усовершенствовании урановой и плутониевой бомб.

Клауса Фукса очень высоко ценили в Лос-Аламосе. Глава теоретического отдела «Манхэттенского проекта» Ганс Бетс так охарактеризовал его: «Он один из наиболее ценных людей моего отдела. Скромный, способный, трудолюбивый, блестящий учёный, внёсший большой вклад в успех Манхэттенской программы».

В Лос-Аламосе и после окончания войны продолжалась работа по совершенствованию атомной и по созданию водородной бомбы. Клаус Фукс принимал участие почти во всех этих проектах.

В июне 1946 года английское правительство решило создать собственную атомную бомбу, так как американцы не спешили делиться своими секретами, и попросило вернуться из Америки наиболее ценных специалистов. В их числе оказался и Клаус Фукс.

В Англии он был назначен главой отдела теоретической физики Научно-исследовательского атомного центра в Харуэлле. Он стал членом многих комитетов и комиссий, связанных с этой проблемой, в том числе комиссии по противоатомной обороне Англии, а также участвовал в решении многих вопросов, связанных с созданием атомной промышленности.

В Англии Фукс был принят на связь сотрудником резидентуры внешней разведки Александром Феклисовым, которому для этого пришлось приобрести познания в области теоретической физики. Фукс понимал трудности молодого разведчика и старался сообщать информацию в доступной для него форме. План каждой встречи с учёным обсуждался и утверждался в Москве.

Клаус говорил, что, судя по вопросам, на которые его просят дать ответ, советские учёные уже стоят на пороге создания собственной атомной бомбы, и он очень рад этому, так как она будет способствовать укреплению мира.

Всего с осени 1947 года по май 1949 года Феклисов провёл с Фуксом шесть продуктивных встреч, после чего тот перестал выходить на связь. Это случилось уже после взрыва советской атомной бомбы.

Американские и английские спецслужбы, поражённые той быстротой, с которой в СССР было создано атомное оружие, бросились искать источники утечки секретнейшей информации. В процессе этих поисков были использованы показания предателя, шифровальщика военного атташе в Оттаве И. Гузенко и другие данные. По ним проходила сестра Фукса Кристель, которая несколько раз встречалась с неизвестным лицом. На этом основании в сентябре 1949 года Фукс был взят в глубокую разработку. Он это почувствовал и перестал выходить на встречи.

По указанию премьер-министра Англии Эттли английская контрразведка приступила к интенсивным допросам Фукса. При этом его не отстраняли от работы, тем самым усиливая психологическое давление на него со стороны коллег, от которых не скрывали, что его допрашивают и подозревают в шпионаже.

В эти дни Фукс совершил непростительную ошибку: на вопрос одного из своих друзей, Скиннера, имеют ли основание подозрения в шпионаже, он дал невразумительный ответ. Он также решил, что «Раймонд» (Голд) предал его. Посчитав, что отпираться бессмысленно, Фукс на встрече с ведущим сотрудником британской контрразведки Скардоном 13 января 1950 года признался в том, что передавал Советскому Союзу информацию по атомной бомбе.

2 февраля 1950 года Клаус Фукс был арестован, и ему было предъявлено официальное обвинение. Британские и американские газеты называли его «величайшим шпионом в истории», «человеком, сокрушившим могущество Америки»… Суд состоялся 1 марта 1950 года, без присяжных, в присутствии лишь одного свидетеля, упомянутого выше Скардона. Всё разбирательство заняло всего полтора часа.

Суд приговорил учёного к четырнадцати годам заключения, хотя сам Фукс ожидал смертной казни. Было учтено, что американские атомные секреты он передавал не противнику, а союзнику по войне.

Советское агентство ТАСС, как это водится в практике «шпионских дел», заявило, что «Фукс неизвестен Советскому правительству и никакие „агенты“ Советского правительства не имели к Фуксу никакого отношения».

24 июня 1959 года, после девяти с половиной лет заключения, за примерное поведение Клаус Фукс был освобождён из тюрьмы. Он сразу же направился в Восточный Берлин, хотя имел много предложений от университетов Англии, Канады и ФРГ.

26 июня 1959 года Фукс получил гражданство ГДР. Он был назначен заместителем директора института ядерной физики, женился и активно включился в общественно-политическую жизнь. Был избран членом Академии наук ГДР, членом ЦК СЕПГ, получил государственную премию и орден Карла Маркса.

28 января 1988 года Клаус Фукс умер и был похоронен с почестями. К сожалению, среди его наград, которые несли на красных подушечках участники траурной церемонии, не было ни одной советской.