Krzysztof Kerry svarade på en stor rapport från FN där effekterna av den globala uppvärmningen beskrevs som "allvarliga, genomgripande och oåterkalleliga".
Han sade att det krävs dramatiska och snabba åtgärder för att ta itu med de hot som ett snabbt föränderligt klimat utgör.
Vår hälsa, våra hem, vår mat och vår säkerhet kommer sannolikt att hotas av stigande temperaturer, sägs det i rapporten.
Forskare och tjänstemän som träffas i Japan säger att dokumentet är den mest omfattande bedömningen hittills av klimatförändringarnas effekter på världen.
I ett uttalande sade Kerry: " Om vi inte agerar dramatiskt och snabbt, berättar vetenskapen för oss vårt klimat och vårt levnadssätt bokstavligen är i fara. Förnekelse av vetenskapen är osedvanlighet.
"Det finns de som säger att vi inte har råd att agera. Men att vänta är verkligen oöverkomligt. Kostnaderna för passivitet är katastrofala."
Rajendra Pachauri, ordförande för den mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC), som utarbetade rapporten, sade till BBC News: " Även i rika länder kan effekterna av klimatförändringarna leda till större fall av fattigdom, även i rika länder kan leda till utarmning av vissa särskilda samhällen.
"Men det finns en rättvisefråga, eftersom några av de fattigaste samhällena i de fattigaste länderna i världen kommer att drabbas hårdast."
Vissa konsekvenser av klimatförändringarna är bland annat en högre risk för översvämningar och förändringar av skördarna och tillgången på vatten. Människor kanske kan anpassa sig till vissa av dessa förändringar, men bara inom gränser.
Ett exempel på en anpassningsstrategi skulle vara byggandet av havsmurar och vallar för att skydda mot översvämningar. Ett annat skulle kunna vara att införa effektivare bevattning för jordbrukare i områden där det är ont om vatten.
Naturliga system bär för närvarande det värsta av klimatförändringar, men en växande inverkan på människor befaras.
Medlemmarna i IPCC säger att det ger överväldigande bevis på omfattningen av dessa effekter.
Av Roger HarrabinMiljöanalytiker
Prognosen på klimatet är inte bra - men läkaren ändrar sitt sätt att sova med de människor som ansvarar för planetens hälsa.
Rapportens ordförande, dr Chris Field, är orolig att en apokalyptisk ton kommer att skrämma politikerna så mycket att de överger jorden till dess öde.
Det finns inget oundvikligt med de värsta effekterna på människor och natur, säger Dr Field. Vi kan minska utsläppen för att minska katastrofriskerna och anpassa oss till vissa förändringar som oundvikligen kommer att inträffa.
Vi måste omrama klimatförändringarna som en spännande utmaning för de mest kreativa hjärnorna.
Att minska lokala luftföroreningar från, säger kol, kan också minska koldioxidutsläppen som orsakar uppvärmning; att skapa anständiga bostäder för fattiga människor i länder som Bangladesh kan förbättra liv och samtidigt avlägsna dem från översvämningsvågens väg.
Vissa kommer att kritisera Dr Field för att vara för optimistisk. Men många politiker har blivit döva för gamla varningar. Det kanske är värt ett nytt tillvägagångssätt.
Rapporten antogs efter nästan en veckas intensiva diskussioner här i Yokohama, där vissa författare var oroade över tonen i det dokument som håller på att utvecklas.
Detta är den andra av en serie från FN:s klimatpanel som ska ut i år som beskriver orsakerna, effekterna och lösningarna till den globala uppvärmningen.
Den senaste sammanfattningen för beslutsfattare belyser det faktum att mängden vetenskapliga belägg för uppvärmningens effekter nästan har fördubblats sedan den senaste rapporten 2007.
Vare sig det är glaciärsmältningen eller uppvärmningen av permafrost, belyser sammanfattningen det faktum att förändringar i klimatet på alla kontinenter och över haven har påverkat naturliga och mänskliga system under de senaste årtiondena.
Enligt rapporten "ökad uppvärmning ökar sannolikheten för allvarliga, genomgripande och irreversibla effekter".
"Ingen på den här planeten kommer att påverkas av klimatförändringarna", sade Pachauri.
Dr Saleemul Huq, en sammankallande ledande författare på ett av kapitlen, kommenterade: "Innan detta trodde vi att vi visste att detta hände, men nu har vi överväldigande bevis för att det händer och det är verkligt."
Michel Jarraud, generalsekreterare för World Meteorological Organization, sade att rapporten var baserad på mer än 12.000 peer-reviewed vetenskapliga studier. Han sade att detta dokument var "det mest solida bevis du kan få i någon vetenskaplig disciplin".
Ed Davey, Storbritanniens energi- och klimatminister, sade: " Vetenskapen har tydligt talat. Klimatförändringarna kommer att påverka många aspekter av vårt samhälle, vilket kommer att få långtgående konsekvenser för människors hälsa, den globala livsmedelsförsörjningen och den ekonomiska utvecklingen.
"Den senaste tidens översvämningar i Storbritannien är ett bevis på den förödelse som klimatförändringarna kan medföra i vårt dagliga liv."
Rapporten beskriver betydande effekter på kort sikt på natursystemen under de kommande 20–30 åren. Där anges fem skäl till oro som sannolikt skulle öka till följd av den uppvärmning som världen redan har åtagit sig.
Av David ShukmanScience redaktör, BBC News
Brittiska vintrar kommer sannolikt att bli mildare och våtare som den förra men kalla perioder behöver fortfarande planeras, säger UK Met Office.
Sommarar är sannolikt hetare och torrare, men washouts är fortfarande på korten, tillägger det.
Bedömningen av framtida väderextremiteter finner att människans inflytande är "detekterbart" i sommarvärmeböljor och i intensiv nederbörd.
Met Office säger dock att mycket mer arbete måste göras för att bekräfta länkarna.
Om studien är korrekt, betyder det att allt från gummiboots till snöplogar och solskyddsmedel till anoraks kommer fortfarande att behövas.
Dessa omfattar hot mot unika system som arktisk havsis och korallrev, där riskerna sägs öka till "mycket hög" med en 2C temperaturhöjning.
I det sammanfattande dokumentet beskrivs konsekvenserna även för haven och sötvattensystemen. Haven kommer att bli mer sura, hotande koraller och de många arter som de hyser.
På land kommer djur, växter och andra arter att börja röra sig mot högre mark eller mot polerna när kvicksilveret stiger.
Men människorna påverkas också i allt högre grad allteftersom seklet går vidare.
Livsmedelstrygghet framhålls som ett område med stor oro. Grödornas avkastning på majs, ris och vete har alla drabbat perioden fram till 2050, med omkring en tiondel av prognoserna som visar förluster på över 25 %.
Efter 2050 ökar risken för allvarligare avkastningseffekter, eftersom boom-och-bust-cykler påverkar många regioner. Under hela tiden kommer efterfrågan på livsmedel från en befolkning som beräknas uppgå till omkring nio miljarder att öka.
Många fiskarter, som är en viktig näringskälla för många, kommer också att röra sig på grund av varmare vatten.
Med egna ord finns IPCC där "för att ge världen en klar vetenskaplig syn på det nuvarande kunskapsläget i fråga om klimatförändringar och dess potentiella miljömässiga och socioekonomiska effekter".
Avkommorna till två FN-organ, World Meteorological Organization och FN: s miljöprogram, har hittills utfärdat fyra tunga utvärderingsrapporter om klimatets tillstånd.
Dessa är på uppdrag av regeringarna i 195 länder, i huvudsak hela världen. Dessa rapporter är av avgörande betydelse för att informera den klimatpolitik som dessa regeringar har antagit.
IPCC är i sig en liten organisation som drivs från Genève med en heltidsanställd personal på 12 personer. Alla forskare som är involverade i det gör det på frivillig basis.
I vissa delar av tropikerna och i Antarktis kan de potentiella fångsterna minska med mer än 50 %.
"Detta är en nyktra bedömning", sade Prof Neil Adger från University of Exeter, en annan IPCC författare.
"För att komma in i framtiden ökar riskerna bara, och det handlar om människor, effekterna på grödorna, på tillgången till vatten och i synnerhet de extrema händelserna på människors liv och levebröd."
Människor kommer att drabbas av översvämningar och värmerelaterad dödlighet. I betänkandet varnar man för nya risker, bland annat hotet mot dem som arbetar utanför, såsom jordbrukare och byggnadsarbetare. Det finns farhågor om migration kopplad till klimatförändringar samt konflikter och nationell säkerhet.
Rapport co-författare Maggie Opondo vid universitetet i Nairobi sade att på platser som Afrika, klimatförändringar och extrema händelser innebär "människor kommer att bli mer sårbara för att sjunka djupare in i fattigdom".
Även om de fattigare länderna sannolikt kommer att lida mer på kort sikt, kommer de rika inte att fly.
"De rika måste tänka på klimatförändringarna. Vi ser att i Storbritannien, med översvämningarna vi hade för några månader sedan, och stormarna vi hade i USA och torkan i Kalifornien, säger Dr Huq.
"Det här är multimiljarder dollar händelser som de rika kommer att behöva betala för, och det finns en gräns för vad de kan betala."
Men det är inte bara dåliga nyheter, som medordföranden för den arbetsgrupp som utarbetade betänkandet påpekar.
"Jag tycker att det riktigt stora genombrottet i denna rapport är den nya idén att tänka på att hantera klimatförändringarna som ett problem i hanteringen av risker", säger Dr Chris Field.
"Klimatförändringar är verkligen viktiga men vi har en hel del verktyg för att hantera det effektivt - vi behöver bara vara smarta om det."
Det läggs mycket större vikt vid att anpassa sig till klimateffekterna i denna nya sammanfattning. Problemet är, som alltid, vem står för notan?
"Det är inte upp till IPCC att definiera det", säger Dr Jose Marengo, en brasiliansk regeringstjänsteman som deltog i samtalen.
"Det ger den vetenskapliga grunden att säga att detta är lagförslaget, någon måste betala, och med de vetenskapliga grunderna är det relativt lättare nu att gå till klimatförhandlingarna i UNFCCC (Förenta nationernas ramkonvention om klimatförändringar) och börja göra avtal om vem som ska betala för anpassning."
Följ Matt på Twitter.
Kostnaderna för att inte vidta åtgärder mot klimatförändringarna kommer att bli "katastrofartade", enligt USA:s utrikesminister John Kerry.