Родился в семье ремесленника. Учился в реальном училище г.Белостока, с 1915 — в Психоневрологическом институте (Петроград). Первые публикации — в журнале «Путь студенчества». Свидетель и участник Февральской и Октябрьской революций (1917), события которых отражены в очерках «Февральский март» (1920), «Октябрь» (1921–26), «Пыль и солнце» (1921) и др.

С 1918 член ВКП(б).

В 1920 привлечен М. И. Ульяновой к сотрудничеству в «Правде», первая публикация на ее страницах — очерк «Махно» (1920, 9 июля.).

В 1921 участвовал в подавлении кронштадтского мятежа, редактировал газету «Красный Кронштадт», где опубликовал очерк «Утро в Кронштадте» и ряд других материалов.

В течение ряда лет Кольцов публиковал очерки о В. И. Ленине — «Бремя победы» (1920), «Ленин болен» (1923), «Последний рейс» (Правда. 1924. 24 янв.), «Ленин и Ульянов» (1926) и др., о Ф. Э. Дзержинском — «Эталон» (1928), М.Горьком — «Что значит быть писателем» (1932), «Народный великан» (1936), «Буревестник (Жизнь и смерть Максима Горького)» (1938), Н.Островском — «Мужество» (1935) и др. выдающихся современниках. Отмеченные острой наблюдательностью, эти очерки сохраняют свое значение поныне как документы времени.

Первая книга Кольцова — «Петлюровщина» (1922). В дальнейшем при жизни автора вышло около 40 его книг.

С 1922 на страницах «Правды» регулярно печатаются фельетоны и очерки Кольцова, затрагивающие самые различные проблемы внутренней и международной жизни. «Положительный» фельетон «145 строк лирики» посвящен установлению твердого советского рубля, «Рождение первенца» (1924) — строительству Шатурской электростанции, «Белая бумага» (1926) — сооружению Балахнинского бумажного комбината. Процесс коллективизации в деревне отражен в очерках «Черная земля», «Крепость в степи», «Действующие лица». Очерк «Алексей Стаханов» (1935) примечателен своей полемичностью, стремлением автора уйти от помпезности и расхожих штампов,

Кольцов — активный участник становления воздушного флота страны, перелета Москва-Севастополь-Анкара (1926), перелета по ряду европейских столиц на самолете «Крылья Советов» (1929), Большого Восточного перелета по маршруту Москва-Анкара-Тифлис-Тегеран-Кабул-Ташкент-Москва (1930), инициатор создания агитэскадрильи самолетов при поддержке органов печати (самолеты «Правда», «Комсомольская правда», «Известия», «Огонек» и др.). Кольцов стал командиром этой эскадрильи. По его же инициативе в связи с 40-летием творческой деятельности М.Горького (1932) осуществлялось строительство самолета-гиганта «Максим Горький». Строительству самолета посвящен очерк «Как мы это делаем» (1934), его полету над Москвой 1 мая 1935 — очерк «На борту Максима». Одним из первых Кольцов поднял проблему организации отдыха граждан (фельетон «Дача — так дача!» в «Правде» (1929).

С апр. 1929 начала выходить газета «Зеленый город», посвященная строительству зоны отдыха под Москвой.

В июле 1930 Кольцов был избран председателем первого городского Совета Зеленограда.

Кольцов — сторонник непосредственного участия публициста в жизни. Так, созданию очерка «Три дня в такси» (1934) действительно предшествовали 3 дня работы за рулем московского таксомотора, очерку «Семь дней в классе» (1935) — пребывание в должности классного руководителя в одной из школ, очерку «В загсе» — временная служба делопроизводителем в этом учреждении.

Особую популярность у читателей заслужили фельетоны Кольцова. В общей сложности их было опубликовано около 1400. Кольцов был противником фельетонного мелкотемья и дешевого зубоскальства, считал, что фельетон и очерк имеют общий исток, возникнув в результате «расщепления» дореволюционного жанра газетного фельетона. Мишенью фельетониста должна быть «крупная дичь» — такое название получил первый том собрания сочинений Кольцова (1928). Своеобразная «повесть в фельетонах» — «Иван Вадимович — человек на уровне» (1933), рисующая обобщенный образ мещанина-приспособленца, содержит ряд острых по тому времени высказываний. «Беспартийный — тот должен, конечно, иметь талант», — рассуждает Иван Вадимович о литре (получается, что «партийному» иметь талант необязательно). Фельетонам Кольцова присуща точность слова (в частности, высокая культура заголовка — обычно свежего и броского), неожиданность ассоциаций и вместе с тем простота и доступность («Не надо литературничать!» — призывал он собратьев по перу). Кольцов явился основателем сатирического журнала «Чудак» (1928–30), редактором (1934–38) журнала «Крокодил», ему же принадлежит (совместно с Е.Зозулей) инициатива возрождения (1923) существовавшего до революции иллюстрированного журнала «Огонек», создания одноименного акционерного общества (1926), позднее реорганизованного в журнально-газетное объединение (Жургаз). Совместно с М.Горьким Кольцов создал и редактировал журнал «За рубежом», принимал также активное участие в реализации др. горьковских начинаний: издании серий «ЖЗЛ», «Библиотека романов», «История молодого человека XIX века», выпуске книги «День мира» (1937).

Еще с начала 1920-х, со времени непродолжительной работы в отделе печати Наркомата иностранных дел (1921–22), Кольцов систематически обращался к международной тематике, с 1922 вел на страницах «Правды» раздел «По белой прессе», опубликовал ряд острых фельетонов, в т.ч. «Пуанкаре-война» (1922), серию фельетонов о деятелях русской эмиграции (Керенском, Милюкове и др.).

В 1927, под чужим именем побывав в Венгрии, в «царстве фашиста Хорти», опубликовал очерк «Что могло бы быть», в 1932 взял интервью у белого генерала Шатилова и напечатал его под названием «В норе у зверя». Во время процесса о поджоге рейхстага (1933), не получив германской визы, давал корреспонденции о суде над Г.Димитровым из Праги и Парижа.

Особое место в творчестве Кольцова занимает испанская тема. Начало ей положила книга «Испанская весна» (1933), созданная по материалам поездки в эту страну двумя годами ранее. Наиболее известной книгой Кольцова стал «Испанский дневник» (1938, полное изд. — 1957), созданный на основе публиковавшихся в «Правде» регулярных корреспонденций Кольцов из сражающейся с фашизмом страны. На страницах «Испанского дневника» (первая запись — 3 авг. 1936, последняя — 8 июля 1937) — жестокая правда войны, рассказ о героизме защитников республики, четкий анализ ошибок ее руководства, обращенное ко всему миру предупреждение о смертельной опасности фашизма, встречи с М.Залка, Л.Ренном, А.Зегерс, В.Бределем, Н.Григом и др. литераторами-антифашистами (под именем мексиканского журналиста Мигеля Мартинеса угадывается сам Кольцов). «Трудно представить себе первый год испанской войны без Кольцова» (И. Эренбург).

Последней журналистской командировкой Кольцова стала поездка в Чехословакию (осень 1938), ставшую ареной зловещих предвоенных событий. Оттуда шли корреспонденции: «Тревожные дни Праги», «Чехословакия накануне новых испытаний», «Захватчики кромсают Чехословакию».

Кольцов был участником Международного конгресса писателей в Париже (1935), возглавлял советскую делегацию на конгрессе, собравшемся в сражающейся Испании (Валенсия — Мадрид, 1937).

В 1938 избран депутатом Верховного Совета РСФСР, 10 дек. того же года — членом-корреспондентом АН СССР.

13 дек. 1938, непосредственно после прочитанного им доклада на собрании писателей в связи с выходом «Краткого курса истории ВКП(б)», Кольцов был арестован органами НКВД как «враг народа» и «изменник Родины». «Расстрельный» приговор вынесен 1 февр. 1940, приведен в исполнение на следующий день. Дата смерти (4 апр. 1942), приводимая в КЛЭ (1966. Т.3.), является фальшивой. Реабилитирован посмертно.