Родился 12 декабря 1928 года в селе Шекер Таласского кантона Киргизской АССР (ныне Таласской области Кыргызстана). Его отец, Торекул Айтматов, был крестьянским активистом, в будущем ставший государственным деятелем Киргизской ССР. В 1937 году его отец был арестован, а в 1938 году — расстрелян. Мать, Нагима Абдувалиева, татарка по национальности, была армейским политработником и общественным деятелем. Чингиз и его братья с сёстрами выросли в Шекере, куда прибыли незадолго до ареста отца по его настоянию. В годы Великой Отечественной войны четырнадцатилетний Чингиз стал секретарём совета в ауле, работал учителем, финагентом, помощником комбайнёра и тракториста.

Окончив восемь классов, поступил в Джамбульский зоотехникум (сейчас Куланский агротехнический колледж), который окончил с отличием. В 1948 году поступил в Киргизский сельскохозяйственный институт во Фрунзе, из которого выпустился в 1953 году. По окончании института в течение трёх лет работал ветеринаром. Работу совмещал с написанием рассказов. Член КПСС с 1959 года.

В преклонном возрасте болел диабетом.