Les calmars géants habitent tous les océans du monde, bien qu'ils aient tendance à éviter les eaux tropicales chaudes et les régions glaciales de l'Arctique. Ils chassent dans l'océan profond à des profondeurs comprises entre 300 et 1000 mètres.
Les écrivains anciens Aristote, au IVe siècle avant notre ère, et Pline l'Ancien, au premier siècle de notre ère, ont décrit le calmar géant dans leurs écrits, mais le premier récit documenté d'un calmar géant se lavant à terre était à Malmö, en Suède, en 1545. En 2011, les gens avaient signalé près de 700 observations, principalement des calmars morts. Le plus grand nombre a été observé dans l'océan Atlantique, et presque autant dans le Pacifique. Seulement 20 avaient été vus dans l'océan Indien et deux dans la mer Méditerranée, en 2007.
En 2001, Discovery Channel a diffusé pour la première fois des images de calmars géants vivants, capturés dans les eaux au large de la Nouvelle-Zélande, bien que les spécimens n'étaient qu'au stade larvaire. En janvier 2002, la première photo d'un calmar adulte vivant a été prise au large des côtes du Japon. En septembre 2004, les premières photographies d'un calmar géant dans son habitat naturel ont été prises près des îles Ogasawara au Japon. L'équipe de recherche a passé deux ans à explorer les eaux avec des lignes appâtées pour capturer les images. En 2006, la première séquence vidéo de calmars géants vivants a été prise dans la mer de Cortez près du Mexique. En 2012, Discovery Channel et NHK ont filmé 23 minutes de séquences vidéo d'un calmar vivant près des îles d'Ogasawara.
