XIV. yüzyılın ortalarına gelindiğinde Çağatay Hanlığı sarsıntı geçirmeye başlamıştı. Hakimiyet Cengiz Han soyundan gelen hanlardan çok kabile reislerinin elinde bulunuyordu. Bu karışıklıklar sırasında Keş (Şehrisebz) yakınlarındaki Hoca Ilgar köyünde doğan (9 Nisan 1336) Timur'un hayatının ilk yıllarına ait fazla bilgimiz yoktur. Babası Barlas kabilesinden Turagay, annesi Tekina Hatun idi. İlk defa 1360 yılında adından söz edilmeye başlanan Timur, bundan sonra bölgedeki kabileler arasındaki mücadelelere katılmış, on yıllık mücadeleden sonra Mâverâünnehir'e hâkim olarak Semerkant'ta tahta oturmuştur (1370). Kendisinin Aksak veya Leng olarak adlandırılmasına yol açan parmakları, sağ kolu ve ayağından yaralanması da bu zamana rastlamaktadır.
Timur'un tahta oturduğu sırada İran parçalanmış durumdaydı. 1380 yılına gelindiğinde önce Horasan'ı aldı. 1386 yılında "üç yıllık sefer" (1386- 1388) diye anılan sefer sonucunda hakimiyetini Irak'a kadar genişletti. Lakin vaktiyle Semerkant'a gelerek Timur'a sığınan ve ondan sağladığı destekle taht sahibi olan Altın Orda Hanı Toktamış, kısa zamanda Deştikıpçak'ta hakimiyeti ele geçirmiş, hadiseler bu iki devleti karşı karşıya getirmişti. Güney İran'da bulunduğu sırada Toktamış'ın Siriderya kıyısındaki şehirleri almak istemesi üzerine geri dönen Timur, Kunduzca'da Toktamış'ı mağlup etti (20 Haziran 1391).
Bu sırada İran'da bazı yerli emirlerin tutumu üzerine Timur, 1392 yılında "beş yıllık sefer" (1392-1396) diye anılan sefere çıktı. Bu sefer sırasında Şiraz'a gelip Muzafferîler'e son verdikten sonra 1393 yılında Bağdat kapılarına dayandığında Anadolu ve Mezopotamya'da siyasî bir birlik bulunmuyordu. Timur'un bu gelişi birçok devlette huzursuzluğa yol açtı. Bu durum karşısında Osmanlılar, Memlükler ve Altın Orda gibi devletler bazı tedbirler alırken Anadolu beyliklerinde ise memnuniyet havası esmeye başlamıştı. Timur, önce Erzurum'dan hareket ederek Toktamış üzerine yöneldi. Taraflar Terek ırmağı kıyısında karşı karşıya geldiler (15 Nisan 1395) ve Toktamış kaybetti. Böylelikle beş yıl içinde Altın Orda'ya ikinci büyük darbe vuruldu. Bu savaş Türkistan, Güneydoğu Avrupa ve Rusya bakımından çok önemli sonuçlar doğurdu. Böylelikle Altın Orda Rus knezleri için bir tehlike olmaktan çıktı.
Timur, daha sonra 1399 Eylül'ünde batıya doğru "Yedi yıllık sefer" (1399-1404) adı verilen sefere çıktı. Suriye'de Memlükler'e ağır bir darbe indirdi, ardından Tebriz'e geldi (bk. Memlükler).
Osmanlı Padişahı Yıldırım Bayezid ile gidip-gelen elçi ve mektuplara rağmen anlaşmaları mümkün olmadı. Nihayet Timur Azerbaycan'dan Anadolu'ya doğru harekete geçerek Ankara'ya geldi. Ankara Savaşı'nda (28 Temmuz 1402 Cuma) Osmanlı ordusu mağlup oldu. Bayezid ise tutsak düştü. Bu mağlubiyetle Rumeli'de Osmanlı fetihleri durmuş, şehzadeler arasında gelişen taht mücadeleleri ve Anadolu beylikleri yüzünden, Anadolu birliği bozulup Fetret devri yaşanmıştır.
Savaştan sonra İzmir'e kadar olan toprakları da ele geçirip ardından Semerkant'a dönen Timur'un, buradan Çin'e doğru çıktığı bir sefer sırasında altmış dokuz yaşında ölümü (18 Şubat 1405) üzere kurduğu devletin kaderi değişti. Seferlerinin çoğu Türk-İslam devletleri üzerine düzenlendiği için Timur, daha sağlığında ağır eleştirilere uğradı.
Timur'un vefatından sonra yanındaki beyler torunu Nasîrüddin Halil Sultan'ı hükümdar ilan ederek Semerkant'a girdiler. Lakin bu pek uzun sürmedi. 1409 yılında Timur'un küçük oğlu Şâhruh Semerkant'ı ele geçirdi ve Timurlu tahtına hâkim oldu.
Şahruh, ardından Hârizm bölgesini de ele geçirdikten sonra (1413) 1420 yılına kadar, batıya yönelik herhangi bir teşebbüste bulunamadı. Bu sırada Karakoyunlular Azerbaycan'da kesin hakimiyet tesis ederek Timurlular'ın güçlü bir komşusu olmuştu. Ankara Savaşı'ndan sonra parçalanan Osmanlı Devleti de yeniden toparlanmıştı. Anadolu beylikleri vaktiyle Timur'a olduğu gibi Şâhruh'a da Anadolu'ya gelmesi için mektuplar göndermeye başladılar. Şahruh 1420, 1429 ve 1434 yıllarında Azerbaycan ve Doğu Anadolu'ya gelmişse de Karakoyunlu Türkmenleri meselesi onun sağlığında çözümlenemedi.
Şâhruh 1446'da Şiraz'da ayaklanan torunu Sultan Muhammed üzerinde gittiği sırada Rey yakınlarında öldü (12 Mart 1447). Bunun üzerine Semerkant'ta tahta oturan oğlu Uluğ Bey'e gelinceye kadar İslam dünyasında bir âlimin tahta oturduğu pek vaki değildi. Onun da saltanatı mücadeleler içinde geçmiş ve oğlu Abdüllatif tarafından öldürülünce ülkede karışıklıklar artmıştır. Lakin Abdüllatif de bir suikast sonucu öldürüldü. Bundan sonra başlıca şahsiyetler olarak Ebû Said ile Hüseyin Baykara sayılabilirler. Ebû Said'in saltanatı (1451-1469), Uluğ Bey'inkinin aksine desteklerini gördüğü din âlimlerinin hakimiyeti devri idi. Onunla birlikte Taşkent'ten davet ettiği Nakşibendî Şeyhi Ubeydullah Ahrâr'ın yine kırk yıl sürecek olan hakimiyeti başlamış oluyordu.
Ebu Said batıda Türkmenler'in eline geçen toprakları geri almak için çıktığı seferde ölünce (1469) Timurlular, Horasan'ın batısını Akkoyunlular'a terketmiş oldular. Ebû Said'den sonra Hüseyin Baykara (1465-1506) tahta geçti. Onu meşgul eden en önemli mesele oğullarının ayaklanmaları olmuştur. Bu sırada Özbekler kuzeyden gelerek Semerkant'ı ele geçirdiler (1501).
1501 yılı başında Ali Şîr Nevâyî'nin ölümünün ardından Hüseyin Baykara da çok yaşamadı. Bunun üzerine oğulları Muzaffer Hüseyin ile Bedîüzzaman mirzalar birlikte sultan ilan edildiler. Ancak Maverâünnehir'de durumunu sağlamlaştıran Muhammed Şeybânî, 1507 yılında Herat'ı da ele geçirdi. Timurlu sülalesi ancak Bâbür Şah'ın Hindistan'da kurduğu devlet sayesinde varlığını devam ettirebildi. Horasan bundan sonra sık sık Özbek sefer ve istilalarına uğramakla birlikte genellikle Safevîler'in idaresinde kalmış, Mâverâünnehir ile Hârizm yöresi ise Özbekler tarafından idare edilmiştir.
Timur, eski Türk ve Moğol geleneklerini yaşatmaya çalışarak Cengiz Han ailesi ile akrabalığa özel bir önem veriyordu. 1370 yılında Kazgan Han'ın kızı Saray Mülk Hanım ile nikâhlanmış böylelikle Küregen (güveyi) unvanını taşımaya hak kazanmıştı.
Diğer Türk devletlerinde olduğu gibi Timurlular'da da belli bir veraset geleneği bulunmadığından, ülke hanedanın ortak mülkü kabul ediliyor, bu yüzden de sık sık taht mücadeleleri yaşanıyordu.
Timur başşehir Semerkant'ın imarına çok önem vermiş, fethettiği ülkelerden getirdiği ustalara Semerkant civarında yeni yerleşim yerleri kurdurmuştu. Semerkant'taki yapıların en muhteşemi Bîbî Hanım Camii idi. Timur ve hanedan mensuplarından bazılarının defnedilmiş olduğu Gûr-i Emîr de onun tarafından inşa ettirilmişti. Timur'un inşa ettirdiği eserlerin en önemlilerinden biri de Ahmed Yesevî'ye hürmeten bina edilen türbe ve hankahtır.
Şâhruh Merv şehrini yeniden inşa ettirmişti. Uluğ Bey'in inşa ettirdiği yerler olarak kapısı üzerinde kadın-erkek ilim tahsil etmenin bütün müslümanlara farz olduğu hadisinin yazılı olduğu Buhara Medresesi, Semerkant Medresesi ile meşhur rasathane sayılabilir. Hüseyin Baykara devrinde Herat kültür ve sanat merkezi olarak çok gelişti. Yüzlerce medrese, hankah ve dârüşşifa gibi eserler inşa ettirerek, bunların idaresi için de vakıflar kurulmuştu.
Timur, zaferleri ile ebedîleşmek isteğinden seferleri sırasında günlük tutturuyor ve tarih yazıcılığını teşvik ediyordu. Şâmî ve Yezdî'nin zafernameleri böylece yazılmış olup Timur hakkında en önemli kaynaklardandır. Tarih bilgisi ve soruları ile Halep'te görüştüklerinde İbn Haldun'u da şaşırttığı rivayet edilir. Şâhruh devrinin en büyük müverrihi ise Hâfız-ı Ebrû'dur. Semerkandî, Mîrhand ve Hândmîr son devir Timurlu tarihi hususunda en önemli kaynaklardandır.
Bu devirde Farsça şiirin başlıca temsilcileri olarak Hâfız-ı Şîrâzî ile Câmî sayılabilirler. XV. yüzyıl Çağatay edebiyatının ilk önemli şairi Sekkâkî, XV. yüzyılın ilk yarısında ise Lutfî'dir. Ali Şîr Nevâyî Muhâkemetü'l-Lügateyn adlı eserinde kelime zenginliği bakımından Türkçe'nin Farsça'dan üstün olduğunu ilk defa söyleme cesaretini göstermiş, Türkçe'yi Farsça'dan geri kalmayan bir kültür dili haline getirmeye çalışmıştır (bk. Ali Şîr Nevayî).
Timur'un seferleri sırasında Semerkant'a gönderdiği sanatkârlar arasında bazı musikişinas ve hanendeler de bulunuyordu. İbn Arabşah, bunlar arasında Abdüllatif, Mahmud, Cemâleddin ve Abdülkadir'in adlarını vermektedir. Bu devirde musikide iki kişinin adından zamanının en büyük üstatları olarak söz edilir. Bunlardan biri hanendelikte meşhur olan Endicanlı Yûsuf, diğeri ise Meragalı Abdülkadir'dir. Onun çocukları sonraları Osmanlı ülkesinde de musikişinas olarak tanınmışlardır.
Timurlular devri resim sanatının menşei olarak Bağdat, Tebriz ve Şiraz okulları gösterilmektedir. Timur buralardaki sanatkârların bazılarını Semerkant'a götürmüştür. İbn Arabşah, Timur devrinin en büyük nakkaşı olarak Bağdatlı Abdülhayy'ı bildirir. Timur'un ölümünün ardından bu sanatkârların bazıları Herat'ta toplanmışlardı. Kendisi de hattat olan Mirza Baysungur, konağını bir merkez haline getirmişti. Burada çok sayıda sanatkâr çalışıyordu. Baysungur'un ölümünden sonra da Hüseyin Baykara ve Nevâyî'nin şahsında sanatkârlar koruyucu bulmuşlardır. Minyatür sanatında yenilik yapmayı başaran Bihzâd bunlardan biridir.
Timurlular devrinin kültür ve sanat merkezi Herat, devletin sona ermesinden henüz beş-on yıl geçmeden önemini kaybetti. Devlet adamlarının bilim adamı, şair ve sanatkârları himayeleri sonucu ortaya konulan eserler "Timurlu rönesansı" tabirinin çıkmasına sebep olmuş olup bu devir Türk-İslam kültürüne ve dünya medeniyetine önemli bir katkı olarak kabul edilmelidir.
Timurlular devrinde Moğol istilaları sebebiyle Türkistan'ın farklı bölgelerinden gelen ilim adamları ve sanatkârlar Semerkant ve Herat'ta Timurlu kültürü denilen bir olguyu meydana getirdiler. Timur ayrıca zaptettiği bölgelerden de nitelikli kişileri Semerkant'a götürüyordu. Bu yüzden özellikle Semerkant ve Herat dönemin kaynaklarında bir kültür ve medeniyet merkezi olarak kaydedilmiştir. Bu devirde hanedan üyelerinin eğitimi önemli bir husus idi. Mirzalar dinî ilimlerin yanı sıra dil, mantık, felsefe, tıp, edebiyat, matematik gibi dersleri de alırlardı. Ders veren hocalar arasında Cürcânî, Teftâzânî ve Cezerî gibi tanınmış âlimler de vardı. Bu gelenek Şâhruh, Uluğ Bey, Hüseyin Baykara zamanında da devam etmiş ve Timurlu sultanları hem ilim ve sanatı himaye etmiş hem de bizzat kendileri bu alanlarda maharetleri ile tanınmışlardır. Şahruh Herat'ta medrese ve hankahın bulunduğu bir külliyenin inşasını tamamlattı, zengin bir kütüphane kurdurttu ve hatta Teftâzânî gibi tanınmış âlimleri burada müderris olarak görevlendirdi.
Bu dönemde geleneksel medreselerin dışında güzel sanatlar eğitimi verilen Herat'taki Baysungur okulu ile Uluğ Bey'in Semerkant'ta kurduğu astronomi okulu önemlidir. Bu iki okuldaki müfredat görece olarak benzerlerinin ilerisindedir. Baysungur okulunda güzel sanatlardan özellikle hat, tezhip, ciltçilik, tasvir ve diğer süsleme sanatları eğitimi veriliyordu. Bir âlim-sultan olan Uluğ Bey ise matematik, geometri, astronomi ve musikide çok iyi yetişmişti. Semerkant'ta inşa ettiği medrese ve astronomi okulunda Ali Kuşçu, Kadızâde Rûmî gibi âlimler yanında farklı coğrafyalardan gelen onlarca ilim adamı ders veriyordu. Kaynaklarda sadece bu okullarda eğitim alan on binden fazla öğrencinin bulunduğu kaydedilmiştir. Burada dersler hocalar tarafından anlatılır, ardından öğrenciler ve yardımcı hocalar müzakere ederlerdi. Zaman zaman bizzat Uluğ Bey de bu müzakerelere katılırdı.
Timurlular'ın son hükümdarlarından Hüseyin Baykara dönemi de özellikle edebiyat ve sanat açısından dikkat çeker. Zira bu dönem Ali Şîr Nevâyî'nin bulunduğu dönemdir ve onun şahsında Herat Türk edebiyat anlayışının merkezi olmuş, bizzat tertip ettiği bilgi ve sohbet toplantılarıyla evi cazibe odağı haline gelmiştir.
Timurlular döneminde hemen her şehirde bir medrese açılması gelenekti. Bu medreseler hanedan üyeleri ve eşrafın kurdukları vakıfların destekleriyle faaliyetlerini sürdürür, hocalar ve tekkeler maddi sıkıntı çekmezlerdi. İlim ve sanatla uğraşanlar da herkesten büyük itibar görürdü. Sonuç olarak Timurlular dönemi özellikle hanedan mensuplarının ilim, kültür ve sanata verdikleri destek ve önem sayesinde eğitim öğretim faaliyetleri açısından da İslam tarihinde seçkin bir mevkide bulunmaktadır.