Není známo, že kolosální chobotnice přichází na povrch, aby dýchala. Žije v hlubokém oceánu, obvykle mezi 200 a 2 000 metrů (650 až 6 500 stop) hluboko. Předpokládá se, že používá své velké ploutve a silný proudový pohon k pohybu vodou a lov kořisti.
Kolosální chobotnice je považována za predátor hlubokých mořských ryb a chobotnice. Bylo známo, že útočí na velryby spermií a může se také živit dalšími velkými mořskými savci.
Přestože došlo k několika pokusům o zachycení a studium kolosální chobotnice naživu, žádný nebyl úspěšný. Proto je o tomto tajemném stvoření stále mnoho, co není známo.