I calamari giganti abitano tutti gli oceani del mondo, anche se tendono ad evitare le calde acque tropicali e le zone artiche gelide. Cacciano nel profondo oceano a profondità tra i 300 ei 1000 metri.
Gli scrittori antichi Aristotele, nel IV secolo aEV, e Plinio il Vecchio, nel I secolo EV, descrissero calamari giganti nei loro scritti, ma il primo racconto documentato di un calamaro gigante a riva fu a Malmo, in Svezia, nel 1545. A partire dal 2011, la gente aveva segnalato quasi 700 avvistamenti, per lo più di calamari morti. Il numero più grande è stato avvistato nell'Oceano Atlantico, con quasi altrettanti anche avvistati nel Pacifico. Solo 20 erano stati visti nell'Oceano Indiano e due nel Mar Mediterraneo, a partire dal 2007.
Nel 2001, Discovery Channel ha trasmesso per la prima volta filmati di calamari giganti vivi, catturati nelle acque al largo della Nuova Zelanda, anche se gli esemplari erano solo nella fase larvale. Nel gennaio 2002, la prima immagine di un calamaro adulto vivo è stata portata al largo delle coste del Giappone. Nel settembre 2004, le prime fotografie di un calamaro gigante nel suo habitat naturale sono state scattate vicino alle isole Ogasawara in Giappone. Il team di ricerca ha trascorso due anni esplorando le acque con linee adescate per catturare il filmato. Nel 2006, il primo video di calamari giganti vivi fu portato nel Mar di Cortez, vicino al Messico. Nel 2012, Discovery Channel e NHK hanno scattato 23 minuti di riprese video di un calamaro vivo vicino alle isole Ogasawara.