O Κώστας Φωτάκης έλαβε το Πτυχίο του από το Τμήμα Χημείας του Πανεπιστημίου Αθηνών το 1973 και το Διδακτορικό Δίπλωμα στη Χημειοφυσική (Chemical Physics) από το Πανεπιστημίο του Εδιμβούργου το 1977. Το ακαδημαϊκό γενεαλογικό του δέντρο βρίσκεται εδώ.
Από το 1977 εώς το 1983 δούλεψε ως Μεταδιδακτορικός Συνεργάτης και Διδάσκων στο Παν. του Εδιμβούργου και στο Central Laser Facility του Εργαστηρίου Rutherford στην Οξφόρδη. Το 1984 ήλθε ως αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης και το 1989 έγινε καθηγητής. Διετέλεσε Πρόεδρος του Επιστημονικού Συμβουλίου του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» (1994-96), Μέλος του Εθνικού Γνωμοδοτικού Συμβουλίου Έρευνας (ΕΓΣΕ) (1997-2001) και Διευθυντής του Ινστιτούτου Ηλεκτρονικής Δομής και Λειζερ (ΙΗΔΛ/ΙΤΕ) από το 1997 έως το 2013. Από το 2011 έως το 2016 διετέλεσε Πρόεδρος του Διοικητικού Συμβουλίου του ΙΤΕ και από το 2015 έως το 2019 υπηρέτησε ως Αναπληρωτής Υπουργός Έρευνας και Καινοτομίας, στο Υπουργείο Παιδείας, Πολιτισμού και Θρησκευμάτων. Συνταξιοδοτήθηκε και εξελέγη ομότιμος καθηγητής του Τμήματος το 2017.
Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα συμπεριλαμβάνουν την Φωτοφυσική και Φασματοσκοπία Λέιζερ, τα Συστήματα Λέιζερ και τις Εφαρμογές για Επεξεργασία και Ανάλυση υλικών.
