В 1955 году окончил школу. Окончил Среднеазиатский Политехнический институт (ныне Ташкентский государственный технический университет) по специальности «инженер-механик» и Ташкентский институт народного хозяйства (ныне Ташкентский государственный экономический университет) по специальности «экономист». Кандидат экономических наук.
С 1961 г. — инженер, затем ведущий инженер-конструктор на авиационном объединении им. В. П. Чкалова.
В 1966 году перешел на работу в Госплан Узбекской ССР, где прошел путь от главного специалиста до первого заместителя председателя Госплана республики.
В 1983 году Каримов был назначен министром финансов Узбекской ССР, в 1986-м - заместителем председателя Совета министров Узбекской ССР, председателем Госплана республики.
1986-1989 гг. - первый секретарь Кашкадарьинского обкома партии.
С июня 1989-го - первый секретарь ЦК Компартии Узбекистана.
В 1990—1991 годах — член ЦК и член Политбюро ЦК КПСС.
24 марта 1990 года на сессии Верховного совета Узбекской ССР избран президентом Узбекской ССР.
31 августа 1991 года Каримов провозгласил государственную независимость Республики Узбекистан. В декабре 1991 года на всенародных выборах был избран президентом страны.
В марте 1995 года в Узбекистане прошел референдум, по итогам которого срок президентских полномочий Каримова был продлен до 2000 года. В январе 2000 года Каримов был вновь избран на пост главы государства. В январе 2002 года в Узбекистане состоялся еще один референдум, увеличивший срок полномочий президента с пяти до семи лет и теоретически позволивший Каримову еще дважды избираться на семилетний срок.
Очередные выборы прошли 23 декабря 2007 года. Всего для регистрации было подано шесть кандидатур, в том числе кандидатура Ислама Каримова. Нужное количество подписей смогли представить в ЦИК только четыре кандидата, которые и стали участниками выборов. Победителем был объявлен Каримов, набравший в первом туре 90,76 % голосов.
Следующие президентские выборы состоялись 29 марта 2015 года, и на них вновь одержал победу Ислам Каримов. Он набрал 90,39 % голосов.
28 августа 2016 года Кабинет министров сообщил, что 78-летний Ислам Каримов накануне был госпитализирован в больницу после инсульта и находится на стационарном лечении. Сутки спустя младшая дочь Каримова — Лола сообщила в социальных сетях, что её отец перенёс кровоизлияние в мозг и находится в реанимации, его состояние стабильное. 31 августа стало известно, что лечением Каримова с первого дня кризиса занимаются в Ташкенте российские специалисты — врачи Научно-исследовательского института нейрохирургии имени академика Н. Н. Бурденко. В этот же день президент РФ Путин поздравил Каримова с Днём независимости Узбекистана и пожелал ему доброго здоровья. 2 сентября Кабинет министров Узбекистана сообщил о резком ухудшении состояния Каримова, оно было охарактеризовано как критическое.
Вечером 2 сентября 2016 года власти Узбекистана официально объявили о смерти Ислама Каримова.