Карлуки, расселявшиеся на склонах Алтая, входили в состав Западного Каганата и имели правителя с титулом ельтебер. С ослаблением власти кагана карлуки все более стремились к самостоятельности, периодически поднимая восстания и переходя в подданство восточных каганов. После падения Западно-Тюркского каганата карлуки попадают под влияние Китая, их вожди принимают китайские титулы, но относительная самостоятельность сохраняется. С начала VIII в. начинается постепенное переселение карлуков на территорию Жетысу. Именно вмешательство карлукских отрядов позволило арабам победить в Таласской битве в 751 г. После ряда побед над туркешами и восточными тюрками карлукский правитель — джабгу был признан «царем Алтая» .
В 758 г. карлуки начали наступление в Жетысу против туркешей. Через семь лет, овладев Суябом, перенесли сюда свою столицу. Туркеши частью подчинились, частью откочевали на восток. Карлукские отряды быстро достигли западных отрогов Тянь-Шаня, очистили от арабов Фергану и среднее течение Сырдарьи. Однако череда побед, обусловленных слабостью противника, сменилась вскоре тяжелыми поражениями.
В 791 г. уйгуры разгромили карлуков и тибетцев у Беш-балыка, а в следующем году карлуки были разбиты арабами в Фергане. В 798 г. уйгурам покорились западные карлуки, а в 812 г. джабгу потерпел полное поражение, и войска уйгур дошли до Ферганы, захватив огромное количество скота и людей. Арабы воспользовались ситуацией и заставили бежать джабгу на Ертис. Карлыки были вынуждены подчиниться уйгурам. Только после поражения Уйгурии в 840 г. карлыкам удалось освободиться. Правитель Испиджаба джабгу Билые-Кюль Кадыр хан принял новый титул каган и объявил о независимости карлуков.
Укрепление карлуков обеспокоило утвердившуюся в Средней Азии династию Саманидов, правитель Самарканда в 840 г. объявил «священную воину» против тюрков, овладел Испиджабом, который стал центром распространения ислама в Южном Казахстане.
В карлукскую конфедерацию входили различные кочевые тюркские племена: тухси, чигили, азкиши, халаджи, чаруки, аргу, барсханы. Кроме того, в их составе были часть уйгуров, согдийцев, огузских темен, оставшихся в Жетысу после переселения основной их массы в бассейн среднего «и нижнего течения Сырдарьи. Часть тюркских племен по мере продвижения на юг и запад стала переходить’к-оседлому земледелию, среди них стал распространяться ислам. Основная часть карлыков приняла ислам в 960 г.
История Карлукского каганата оказалась недолгой. В 940 г. столица государства Баласагун была захвачена тюрками Восточного Туркестана — чигилями и ягма и Карлукский каганат перестал существовать. В Жетысу власть переходит к новой династии.
