Касым-Жомарт Токаев родился в Алматы в семье известного писателя Кемеля Токаева и преподавательницы Турар Шабарбаевой в 1953 году.
В 1970 году, окончив среднюю школу № 25 в южной столице, Токаев поступил в Московский государственный институт международных отношений. В 1992 году окончил Дипломатическую академию МИД РФ.
Свой трудовой путь Касым-Жомарт Токаев начал в 1975 году в качестве дежурного референта в министерстве иностранных дел СССР.
В разные годы работал секретарем министерства иностранных дел СССР.
В 1992 году получил должность заместителя министра иностранных дел Казахстана, через год возглавил это же министерство.
В марте 1999 года стал заместителем премьер-министра, в октябре того же года был назначен премьер-министром республики.
В январе 2002 года подал в отставку и впоследствии был назначен государственным секретарем — министром иностранных дел, где проработал до января 2007 года.
В 2007 году он был избран председателем сената парламента.
В марте 2011 года был назначен заместителем генсекретаря ООН, генеральным директором отделения ООН в Женеве, а также личным представителем генерального секретаря ООН на Конференции по разоружению.
В октябре 2013 года он вновь был избран председателем сената парламента Казахстана. Этот пост Токаев занимал в течение последующих шести лет.
19 марта 2019 года Нурсултан Назарбаев заявил о сложении полномочий президента, передав правление государством в руки Касым-Жомарта Токаева.
С 20 марта того же года Токаев является действующим президентом Казахстана.