Родился 25 июня 1961 года в Атырау (Гурьев). Окончил Гурьевскую среднюю школу № 17 имени С. М. Кирова. По настоянию отца-энергетика поступил в Московский энергетический институт, но не закончил обучение, заинтересовавшись искусством. Служил в армии под Ашхабадом в артиллерийских войсках.
После службы в 1989 году переехал в Ташкент, где работал художником театра «Ильхом» и на киностудии «Узбекфильм». Тогда же познакомился с Виктором Вержбицким, который впоследствии стал его постоянным актёром, снявшись практически во всех его фильмах.
В 1987 году окончил Ташкентский театрально-художественный институт им. А. Островского по специальности «художник театра и кино» и ради карьеры переехал в Москву, где занялся производством рекламных роликов.
В 1989 году подготовил рекламный сюжет о банке «Кредит-Москва». Автор рекламных клипов банка «Менатеп».
С 1992 по 1997 год снял по заказу Сергея Родионова, президента банка «Империал», 20 рекламных роликов «Всемирной истории от банка Империал», ставших классикой российской рекламы.
В 1993 году снял фильм «Пешаварский вальс», посвящённый афганской войне. В 1994 году картина получила призы на фестивале в Карловых Варах и на Кинотавре.
По заказу телеканала РТР снял восьмисерийный телевизионный художественный фильм «Наши 90-е». В 1998 году приглашен продюсером Роджером Корманом для производства фильма «Гладиатрикс». Съёмки велись в России, фильм вышел на экраны в 2001 году.
В 2004—2005 годах снял фильмы «Ночной Дозор» и «Дневной Дозор», сделавшие его известным.
В 2005 году был приглашен в Голливуд, занят в ряде проектов группы кинокомпаний «Fox».
В 2006 году был режиссёром двух рекламных роликов для мобильного оператора «Киевстар», в которых снялся Жерар Депардьё.
В 2007 году был режиссёром фильма «Ирония судьбы. Продолжение».
В 2008 году снял в Голливуде фильм «Особо опасен».
В 2009 году продюсировал мультфильм «9» (совместно с Тимом Бёртоном) и фильм «Чёрная Молния».
В середине 2012 года на экраны вышла картина «Авраам Линкольн: Охотник на вампиров», в которой Тимур Бекмамбетов выступил в качестве режиссёра.
В 2012 году выступил продюсером фильма «Приключения Алисы. Пленники трёх планет».
В 2016 году выступил в качестве режиссёра в картине «Бен-Гур».
В 2018 году компания «Базелевс» стала куратором курса Филммейкинг, производство контента для интернета и скрин-реалити в Высшей школе кино «Арка» при Высшей школе экономики.
Внёс значительный вклад в развитие российской рекламы. Избран в члены Российской академии рекламы.
Является продюсером театра «Кукольный формат» (Санкт-Петербург).
