他曾是江浙行省儒学提举的柯谦子，名叫柯九思，以字敬仲和号丹丘生闻名于世。他出生在台州仙居（今属浙江省），父亲谦曾任翰林国史检阅和江浙儒学提举，是元朝时期仙居较为显赫的一个官宦家庭。大德元年，他随父迁居钱塘（今杭州）。延佑元年，他以父荫补华亭县尉，但未就职。自幼聪颖绝伦，被视为神童。

天历元年，他游学建康经人引荐结识了怀王图帖睦尔。不久，怀王继位称帝，是为文宗。柯九思被授予典瑞院都事一职。天历二年，文宗仿宋阁学制，柯九思被升为奎章阁鉴书博士，专门负责宫廷所藏的金石书画的鉴定。他对内府所藏古器物、书画进行鉴定，并收入内府，其中包括王献之《鸭头丸》、虞世南临《兰亭序》、杨凝式《韭花贴》、苏轼《寒食帖》等。此外，还有皇帝特赐牙章得通籍禁署，与虞集、揭傒斯同为文宗时代奎章阁的代表人物。

后因朝中官僚的嫉妒及文宗去世，柯九思束装南归，退居吴下，流寓松江（今属上海市）。他博学能诗文，有四体八法俱能起雅去俗之才，又善书画，被誉为诗、书、画三绝。在绘画方面，他以“神似”著称，对竹绘尤精擅长，并受赵孟頫影响，在书法上主张以书入画，其风格结体严整字体恬和雅逸。

他的存世作品有多部，如晋人书《曹娥诗》，也有部分宋人的精品，如苏轼《天际乌云帖》和黄庭坚《动静帖》，这些经他鉴定的珍贵文献至今仍广受赞誉。