Народився 30 січня 1938 року, Самарканд, Узбецька РСР.
Після закінчення середньої школи вступив в Середньоазіатський політехнічний інститут у Ташкенті, в 1960 закінчив його і отримав спеціальність «інженер-механік».
У 1960 почав працювати на заводі «Ташсільмаш», займав посади помічника майстра, майстра і технолога заводу.
У 1961–1966 працював інженером, конструктором і провідним інженером-конструктором на Ташкентському авіаційному виробничому об'єднанні імені Чкалова.
У 1967 закінчив Ташкентський інститут народного господарства і отримав спеціальність «економіст».
У 1966 перейшов на роботу в Держплан Узбецької РСР, де пройшов шлях від головного спеціаліста до першого заступника голови Держплану республіки.
У 1983 призначений міністром фінансів Узбецької РСР.
У 1986 призначений заступником голови Ради міністрів Узбецької РСР, головою Держплану республіки.
У 1986–1989 працював першим секретарем Кашкадар'їнського обкому партії.
23 червня 1989 обраний першим секретарем Центрального комітету Комуністичної партії Узбецької РСР замість Рафіка Нішанова.
24 березня 1990 на сесії Верховної Ради Узбецької РСР обраний Президентом Узбецької РСР.
31 серпня 1991 проголосив державну незалежність Республіки Узбекистан.
На виборах 29 грудня 1991 — представник Народно-демократичної партії (так була перейменована Комуністична партія після серпневих подій 1991 у Москві) першим секретарем ЦК якої він працював з червня 1989) набрав 85 % голосів, його суперник — представник від помірно опозиційної партії «Ерк» — Мухаммад Соліх — 12,4 %. Вибори пройшли на альтернативній основі. Таким чином І. Карімов обраний Президентом Республіки Узбекистан.
У 1993 здійснив хадж, що дає йому право носити один з найпочесніших для мусульманина титулів «хаджі».
26 березня 1995 згідно з підсумками всенародного референдуму термін президентських повноважень І. Карімова продовжений до 2000.
9 січня 2000 відбулися президентські вибори. І. Карімов одержав 91,9 % голосів, а його єдиний суперник — Абдухафіз Джалалов — проголосував за діючого президента (отримав 4,2 % голосів). Оскільки згідно з Конституцією заборонено займати посаду президента одній людині більше двох термінів, до Основного закону за ініціативою президента раніше внесли поправки, що «обнулили» попередні терміни його перебування при владі.
29 березня 2015 переміг на президентських виборах в першому турі, набравши 90,39 %.
Вранці 27 серпня 2016 року в Іслама Карімова стався геморагічний інсульт (крововилив у мозок), внаслідок чого він потрапив до реанімації. 29 серпня було повідомлено, що Карімов переніс клінічну смерть. 31 серпня та 1 вересня було скасовано концерт та феєрверк до Дня незалежності Узбекистану.
Впродовж кількох наступних днів надходила суперечлива інформація щодо стану здоров'я Карімова. 1 вересня почали надходити повідомлення про підготовку до поховання Карімова в його рідному місті Самарканді, а також про запрошення іноземних дипломатів та голів держав на його похорон. Вранці 2 вересня про смерть Карімова повідомили інформаційні агентства «Рейтер» та «Ассошіейтед прес» з посиланнями на дипломатичні джерела. Протягом дня офіційні співчуття висловили прем'єр-міністр Туреччини Біналі Їлдирим та президент Грузії Георгій Маргвелашвілі. Проте до вечора 2 вересня уряд Узбекистану стверджував, що Карімов живий.
Офіційно про смерть Карімова було оголошено ввечері 2 вересня 2016 року. Згідно з урядовим повідомленням, смерть настала 2 вересня о 20:55 за місцевим часом, а причиною смерті став геморагічний інсульт.
Іслама Карімова було поховано 3 вересня 2016 року за мусульманським обрядом на цвинтарі Шахи-Зінда в Самарканді.
Був одружений, мав двох доньок (Гульнара і Лола) та чотирьох внуків. Донька Гульнара, будучи радником батька, фактично була «людиною номер два» в узбецькій економічній і політичній вертикалі влади. Дружина — Тетяна Карімова — за освітою економіст, кандидат економічних наук, працювала старшим науковим співробітником в Інституті економіки Академії наук Узбекистану.
Президентський орден Сяйво (Грузія, 2011).
Академiк (член, почесний член) Міжнародної Академії наук, освіти, індустрії та мистецтв.
Україна
Почесна відзнака Президента України (25 серпня 1992);
Орден князя Ярослава Мудрого I ст. (17 лютого 1998) — за визначну державну і політичну діяльність, видатний особистий внесок у розвиток українсько-узбецького стратегічного партнерства;
Відзнака «Іменна вогнепальна зброя» (17 лютого 1998) — за визначні особисті заслуги в розвитку українсько-узбецького співробітництва, зміцненні дружби між народами України і Республіки Узбекистан.02.09.2016