8 Nisan 1336'da, şu anda Özbekistan'ın Kaşkaderya ilinin Şehrisebz ilçesinde doğdu. Babası, yörenin Barlas kabilesinin emiri Turagay, annesi ise Tekina Hatun'dur. Timur, kimi tarihçilere göre Moğol'dur, kimi tarihçilere göre ise Türk'tür. İsminin sonundaki 'lenk' eki, onun Çağataylarla Moğollar arasındaki mücadelede sağ kolu veya sağ bacağından yaralanması sebebiyledir. 'Timur-i leng' Farsça da 'Aksak Timur' demektir.
Adından 761'de söz ettirmeye başladı. Çağataylarla Moğollar arasındaki çatışmalara katıldı. On yıl mücadele ettikten sonra Maveraünnehir'e hâkim olan Semerkant'ta 9 Nisan 1370'te tahta oturdu.
O esnada İran parçalanmış bir hâldeydi. Timur 1373'te Harizm'e saldırdı ve Horasan'a girip Kertler, Toga Timurlular ve Serbedârîler'in varlığına son verdi. Horasan'a seferleri sırasında İran'ın vaziyetini daha yakından gören Timur 1386'da buraya yürüdü. Mâzenderan, Luristan ve Gürcistan üzerinden Azerbaycan'a giderek Karabağ'a ulaştı. Kuzey İran ve Azerbaycan'ı ele geçirdi. Timur'un desteğiyle Altın Orda'da hâkimiyeti ele geçiren Toktamış Han ona karşı gelmeye başladı. Fakat Timur'la Toktamış'ın orduları çatışmadı ve Toktamış'ın askerleri geri çekildi. Timur güney İran'da Şiraz'ı kuşatmaya başladı. Haziran 1391'de ise Toktamış Han'ı Kunduzca bölgesinde yenilgiye uğrattı.
1392'de 'beş yıllık sefer' denen sefere çıktı. Şiraz'a varıp Muzafferîler Hanedanı'na son verdi. Bağdat kapılarına dayandı. Artık Anadolu'da ve Suriye kesiminde Memluklar dışında kendisine rakip olabilecek ciddi bir güç kalmamıştı. Osmanlılar ise Anadolu'ya henüz tam anlamıyla hâkim durumda değildi.
1393'te Timur Bağdat'a indi. Osmanlı, Memluk, Altın Orda ve Kadı Burhaneddin devletleri Timur'dan korunmak için tedbir aldı. Timur Anadolu beyliklerinden, kendisine itaat etmelerini istedi. Memluklulara bir elçilik heyeti yolladı. Ancak gelecek cevapları beklemeden kuzeye yönelip Musul, Mardin ve Diyarbakır'ı aldı. Memluklara gönderdiği elçilerin öldürüldüğü haberini alınca Suriye'ye yürüdü. Tehlikeyi hisseden Kadı Burhaneddin ona karşı cephe kurmaya çalıştı. Yıldırım Bayezid, Memluk Sultanı Berkuk, Altın Orda Hanı Toktamış ve Kadı Burhaneddin arasında bir ittifak kuruldu. Timur bu ittifakı parçalamak amacıyla Sivas'a doğru ilerledi ve Erzurum'a ulaştı. Ancak Toktamış'ın hareketini duyunca onun üzerine yürüdü. Timur'un amacı, kuzeydeki Toktamış'la güneydeki Memluk Sultanlığı arasındaki bağı kesmekti.
Timur önce Gürcistan'da fetihlere başladı. Sonra Toktamış Han'a saldırdı. Onu yendi ve sonrasında Moskova yakınlarına ulaşarak etrafı yağmaladı. Dönüş yolundaki zengin şehirleri ve Berke Sarayı'nı yağmalayıp yaktı. Timur'un amacı, bu sefer üzerinden Altın Orda'yı bitirmekti. Altın Orda Hanlığı'nı parçaladı. Fakat bu durum Rusların güçlenmesine yol açtı.
Timur 1396'da Semerkant'a döndü. Bu şehri dünyanın en büyük şehri hâline getirmek için fethettiği ülkelerden getirdiği mimar ve ustalara Semerkant'ın imarını emretti. Maddi kazanç sağlamak için Hindistan'a gitti. Timur yolu üstündeki Hindulara ağır kayıplar verdirdi ve Delhi yakınında Tuğluk hükümdarıyla karşılaşıp onu yendi. Bol ganimetle 1399'da Semerkant'a döndü.
Karakoyunlular ve Celayirliler, eski yurtlarını elde etmek için Timur'la mücadeleye başladı. Yıldırım Bayezid Anadolu'da Karamanoğulları'na karşı mücadeleye girişti ve Lârende ve Aksaray'ı ele geçirdi; sonra Amasya'yı ve Sivas'ı ilhak etti; Memluk Sultanının 1399'daki vefatı üzerine de Malatya, Darende ve Divriği'yi işgal etti.
Timur, Eylül 1399'da 'yedi yıllık sefer' denen batı seferine çıktı. Bingöl'e ulaştı. Sivas'ı ele geçirdi.
Timur ile Yıldırım Bayezid arasında gidip gelen elçiler, bir anlaşma zemini oluşturamadı. Timur güneye, Memluklara yöneldi. Halep, Hama, Humus ve Dımaşk şehirlerini aldı. Ardından Tebriz'e döndü. Yıldırım Bayezid'e gönderdiği tehdit mektubunda, onun kendisine itaat etmesini istedi. Bayezid de kendi soyunu ve zaferlerini sayarak savaş için hazır olduğunu bildirdi. Timur buna cevaben, aralarında dostluk sağlanması gerektiğini ve bu dostluğun kâfirlere karşı İslam'ın gücünü arttıracağını yazdı. Bayezid bütün teklifleri reddetti.
Timur Mayıs 1402'de hareket etti ve Ankara'yı kuşattı. Yıldırım Bayezid de Ankara'ya yaklaşmıştı. Savaş, Çubuk Çayı vadisinde başladı ve batıya doğru yaklaşık 6 km kayarak Kızılcaköy Deresi'nde cereyan etti. Osmanlı ordusu mağlup edildi. Bayezid esir düştü ve Osmanlı Devleti'nde Fetret Devri başladı.
Timur zafer sonrasında Anadolu'nun çeşitli yerlerine asker yolladı. Kendisi İzmir'e gitti. Türkler'in elinden çıkmış olan İzmir'i ve etrafındaki bazı kaleleri aldı, şehri Aydınoğulları'na bıraktı. Buradan Rumeli'ye geçmek istediyse de bundan vazgeçti. İzmir'den tekrar doğuya döndü. Bir yıl kadar Anadolu'da kalıp Anadolu beyliklerini canlandırdı ve Temmuz 1404'te Semerkant'a döndü. Kasım 1404'te ise Çin'e saldırmak için Semerkant'tan ayrıldı ve Otrar'a vardı. Burada hastalanarak 18 Şubat 1405'te öldü.
Timurlenk, Delhi'den Moskova'ya ve Çin'den İzmir'e kadar sefer ve fetih yapmasına rağmen geride geniş bir ülke bırakmadı. Öldükten sonra oğulları ve torunları arasında şiddetli taht mücadeleleri başladı.