Kohoutek har vært interestert i astronomi siden han gitt på videregående skole. Han studerte fysikk og astronomi ved universitetene i Brno og Praha (fullførte i 1958). Så begynte han å arbeide ved det astronomiske instituttet ved Czechoslovak Academy of Sciences, hvor han publiserte en mye sitert katalog (, 1967). Kohoutek fikk en langsiktig stilling ved observatoriet i Hamburg-Bergedorf. Etter Sovjetunionens okkupasjonen av Tsjekkoslovakia (1968) bestemte han seg for å oppholde seg i Tyskland (1970). Oppdagelsen hans på 1970-tallet gjorde ham velkjent i media. Seinere arbeidet Kohoutek ved observatorier i Spania og Chile, der han forsket på planetarisk tåke. Han pensjonerte seg offisielt i 2001, selv om han fortsatt driver forskning ved Hamburg-Bergedorf observatoriet. Kohoutek har publisert 162 vitenskapelige arbeider.