2011年8月24日接替乔布斯出任苹果CEO的库克，到当地时间周四担任苹果CEO就已满12年。苹果公司董事会是在2011年的8月24日，宣布联合创始人乔布斯辞任CEO，任命当时的首席运营官库克担任CEO，即刻生效的。
在当时宣布乔布斯辞任CEO时，苹果公司董事会还宣布乔布斯已被选为董事长，库克也加入董事会，但遗憾的是当时乔布斯就已身患重病，在6周之后的10月5日就因病离世。
作为乔布斯选定的接班人，库克也时常被拿来与乔布斯比较，外界也普遍认为擅长供应链管理的库克，在产品创新能力上与乔布斯相距甚远，他领导下的苹果，在产品创新方面与乔布斯时期也差距明显。
但在担任CEO期间，他领导下的苹果还是在平稳发展，iPhone、iPad、Mac等主要硬件产品线也在持续更新，在设计上都有重大调整，Mac产品线也已完成了向自研芯片的过渡，在芯片这一关键零部件上自主性更强。在新产品线方面，苹果在2014年的9月份新推出了Apple Watch，随后持续更新，在今年6月份则是推出了头显产品Vision Pro，起售价高达3499美元，将在明年年初开始上市。
在库克担任CEO期间，苹果公司在业绩上也有很大的进展，市值多次创下新高，先后超过1万亿美元、2万亿美元、3万亿美元，在科技类公司中长期高居榜首。
而在接任苹果CEO之后，库克也完成了乔布斯生前就在规划的苹果新总部的建设，在2017年投入使用，在新总部园区内用于发布会等重要活动的礼堂，也被命名为了史蒂夫·乔布斯剧院，以示对他的纪念，并于2017年的9月13日，举行了首场新品发布会。
从苹果2020年9月份授予的股票期权来看，已担任苹果CEO十二年的库克，大概率还会再担任3年，一直到2025年。届时他将超过乔布斯，成为为苹果任职时间最长的CEO。