Ол 1953 жылы 17 мамырда жазушы Кемел Тоқаев пен Алматы шет тілдері педагогикалық институтының қызметкері Тұрар Шабарбаеваның отбасында дүниеге келді. Есенберлин атындағы № 25 Алматы гимназиясында оқыған.
Тоқаев 1975 жылы Мәскеу мемлекеттік халықаралық қатынастар институт бітірген. КСРО-ның Қытай Халық Республикасындағы елшілігінде диплом алдындағы тағылымдамадан өткен. 1983-1984 жылдар аралығында Бейжің лингвистика институтында тағылымдамадан өтті. 1992 жылы Ресей Федерациясы сыртқы істер министрлігінің дипломатиялық академиясын тәмамдады.
1993 жылдан бастап тәуелсіз Қазақстанның сыртқы істер министрінің орынбасары, кейін министрі болды. 1999-2002 жылдар аралығында премьер-министр болып жұмыс істеді, кейін сыртқы істер министрлігіне оралып, 2007 жылы депутат болады да, сенат төрағасы атанады. 2011 жылы Тоқаев БҰҰ-ның Женевадағы Еуропалық бөлімшесінің басшысы және БҰҰ бас хатшысының орынбасары болу үшін депутаттық орыннан кетеді. Сенатқа 2013 жылдың қазанында оралады.
Тоқаевтың бұрынғы жарының есімі — Надежда Давыдовна Тоқаева (ажырасқаннан кейін тегі белгісіз). Ерлі-зайыпты арасында бір ұл бар — Тимур Тоқаев. Ол қазір 38 жаста. Ол Ресей СІМ дипломатиялық академиясында саяси ғылымдар кандидаты ғылыми дәрежесін қорғаған. Тимур Тоқаев мұнай саласындағы табысты кәсіпкер екені белгілі. Сонымен қатар, ол атасы Кемел Тоқаев атындағы қайырымдылық қорын басқарады.
19 наурызда Қазақстанның бұрынғы президенті Нұрсұлтан Назарбаев өз өкілетін тоқтатынын мәлімдеді. 2019 жылдың 20 наурызында Тоқаев Қазақстан Республикасы президенті ретінде ант берді. 2019 жылы 10 маусымда президент сайлауында жеңіске жетті.
