1906년 뮌헨에서 태어났다. 노벨문학상 수상작가 아버지 토마스 만과 큰아버지 하인리히 만의 영향으로 어릴 때부터 문화적으로 풍족한 환경에서 자랐다. 슈테판 게오르크 같은 당대의 쟁쟁한 작가가 그의 집을 드나들었고 음악감독 브루노 발터에게서 고전음악을 배우며 많은 책을 읽고 습작을 해나갔다. 예술가로서의 운명에 대한 조숙한 순응은 1924년에 단편과 논문을 쓰기 시작하고 1년도 안 되어 베를린 신문에 고정적으로 영화비평 칼럼을 게재하는 것으로 현실화되었다. 이어 1925년에 그의 단편집과 첫 장편소설 『경건한 춤』이 출간되고 첫 희곡 「아냐와 에스터」가 뮌헨과 함부르크에서 상연됨으로써 작가로서 공식적인 이력이 시작되었다. 이 시기에 기존의 가치에 대한 회의와 정신적인 방황이 계속되어 1927년부터 이듬해까지 미국, 일본, 한국, 소련을 일주한다. 전 생애에 걸쳐 남매 이상의 긴밀한 지적 교류를 하며 가깝게 지낸 동생 에리카 만과 함께였다. 이들은 여행 중 아버지의 명성 덕분에 많은 문화계 인사들을 만났고, 여행에 대한 경험을 바탕으로 ‘순회여행’이란 제목의 세계여행담을 출판하였다. 1932년에는 1924년까지의 삶을 담은 자서전이 출간되어 대중의 인기를 얻었으나 1933년 히틀러가 정권을 잡은 뒤 판매가 금지되었다. 이때부터 클라우스 만은 나치의 반대편에 서서 활동하는데, 풍자극단 ‘페퍼뮐레’에서 파시즘을 풍자하고 정치적 색이 짙은 월간문학지를 펴내기도 했다. 그 뒤 독일 국적을 상실하고 여러 나라를 돌아다니는 이민 생활을 시작하는데, 매형이었던 배우 그륀트겐스가 변절해 헤르만 괴링의 비호를 받으며 제3제국 문화위원으로 출세한 데 충격과 영감을 받아서 쓴 『메피스토』는 이 시기의 대표작이다. 1937년 그의 가족은 체코 대통령의 도움으로 체코 국적을 취득했고 1938년에는 부모와 함께 미국으로 망명했다. 이곳에서 여러 도시를 돌며 나치 독일의 실상을 알리는 강연 여행을 한다. 1939년에는 남매가 함께 작업한, 망명 중인 독일 지식인을 다룬 『삶 속으로』가 출간되어 큰 성공을 거둔다. 1942년 미군에 입대, 1945년 명예제대한 후, 1948년에는 로스앤젤레스로 가 아버지 집과 친구 집을 전전하며 생활하는데, 작가로서 잊히고 버림받는 것을 두려워하여 자살을 시도하기도 했다. 파란만장한 삶을 살았던 클라우스 만은 1949년 5월 마흔두 살의 나이로 프랑스 칸에서 생을 마감했다.