Århundraden från Jonathan Trott och Ian Bell fick en dragning i fjärde testet i Nagpur och en 2-1 seger i serien.
Cook sade 2010-11 Ashes seger, Englands första ned på 24 år, "betyder en enorm mängd", men han tillade: "Jag tror att detta är på samma nivå som det.
Mediauppspelning stöds inte på den här enheten
"I omklädningsrummet, som visste vad vi hade uppnått, var det en speciell plats och kommer att leva länge i mitt minne."
Englands framgång var desto mer imponerande med tanke på deras fruktansvärda start på serien. En nio- vekling thrashing i öppningstestet ledde till dystra prognoser av en 4-0 serie vitkalk.
"Självklart fanns det tvivel", sade Cook, 27, som fick namnet man i serien efter poäng tre hundra och 562 körningar i fyra-match serien. "Det finns alltid tvivel, särskilt halvvägs genom dag två [av det första testet] när vi blev rullade.
"Jag blev förvånad över den nivå vi lyckades uppnå så snart efter Ahmedabad. Jag pratade [där] om att spela till vår potential, men jag blev förvånad att vi lyckades göra det direkt och lägga alla dessa tvivel i säng och bevisa det för oss själva."
Han tillade: "Vi hanterade inte Ahmedabaden bra, men de andra var väldigt olika och vi anpassade oss väl. Bowlarna har varit briljanta och våra smetar har bidragit till stora lopp.
"Det fanns handslag, kramar, omfamningar och örfilar på baksidan runt i Englands omklädningsrum. De har arbetat så hårt i den här serien. Vilka odds fanns det för att vi bevittnade det? Det är ganska anmärkningsvärt. De har gjort det på det svåra sättet, genom enastående ledarskap på och utanför planen."
– Alla i truppen kan vara väldigt stolta, särskilt efter Ahmedabad och det tunga nederlaget. Killarna som spelade ett par matcher alla gjorde en skillnad och mängden ansträngningar killarna har lagt in för mig, Jag kan inte begära mer.
En av de "killar" som var inkallade i sidan var Monty Panesar, och Sussex-mannen tog 17 wickets i de tre sista testerna när han gjorde det till förödande effekt med kollegan Graeme Swann.
"Klart vi fick det fel i Ahmedabad i att inte spela Monty, men när vi ställer det rätt han har varit enastående," Cook medgav.
"Vad var det, 50 overs för 80 igår? Han är kaptenens dröm. Du bara kastar honom bollen och du vet att han kommer att vara där eller där omkring. "
James Anderson, som tilldelades mannen i matchpriset efter att ha tagit 4-81 i Indiens första innings, beskrevs som skillnaden mellan de två sidorna av Indien kapten Mahendra Dhoni.
Den 30-årige snabba bowlaren tog 12 wickets i serien och spelade en viktig roll i Englands framgång, tillsammans med spinnarna som normalt blomstrar på subkontinenten.
1984-85: Indien 1-2 England (5 tester)
1992-93: Indien 3-0 England (3 tester)
2001-02: Indien 1-0 England (3 tester)
2005-06: Indien 1-1 England (3 tester)
2008-09: Indien 1-0 England (2 tester)
2012: Indien 1-2 England (4 tester)
Indien mot England i antal
"När vi kommer hit, folk tror att spinnare kommer att få alla wickets men vi visste att seamers hade ett jobb att göra," Anderson sade.
"Jag har bowlat bättre än jag har gjort förut. Omvänd swing har varit en viktig del av oss att göra bra.
"Vi har verkligen tränat det i näten och i spelen som leder fram till serien. Jag tycker att vi fullföljde våra planer riktigt bra."
Lyssna på match höjdpunkter och Jonathan Agnew och Geoffrey Boycotts analys av dagens spel på Test Match Special podcast.
Vi använder arkivbilder för detta test eftersom flera fotobyråer, inklusive Getty Images, har spärrats från marken efter en tvist med styrelsen för kontroll för Cricket i Indien, medan andra byråer har dragit tillbaka sina fotografer i protest.
England kapten Alastair Cook säger att han tror att den första serien seger i Indien på 27 år är "på samma nivå som Ashes".