沙哈鲁是帖木儿第四子。早年在宫廷受到良好的宗教和文化教育，通晓察合台语和阿拉伯语，喜爱文学艺术，善于骑射，文武双全。1397年，受封于霍拉桑，驻跸赫拉特。

1405年2月，帖木儿病逝于讹答剌，诸子争位。帖木儿在世时曾将领土分给子孙，并指定其长孙皮儿·马黑麻（帖木儿长子贾汗吉尔之子）为嗣君。帖木儿去世后，其后裔立即开始争夺王位的斗争。皮儿·马黑麻因远在阿富汗，撒马尔罕遂为帖木儿的另一孙子哈里勒所夺据自立为汗。皮儿·马黑麻率军前去争位，被哈里勒打败，退回阿富汗，后被部下所杀。

1409年，帖木儿之孙哈里勒被叛将拘系，沙哈鲁趁机进军中亚，驱逐叛将，夺取撒马尔罕，平服内争，将伊刺黑封为哈里勒封地。因此，原帖木儿王朝的所有领土，除西波斯以外，都由沙哈鲁统一起来。他将国都南迁到赫拉特（旧译“哈烈”），便于控制波斯一带，故中国明朝史籍称“哈烈国”。

沙哈鲁当政40余年间，他除统一领土和平息各地叛乱外，把主要精力投入国内建设，以恢复其父征战时带来的破坏。采取措施发展农业、手工业和商业，修建灌溉工程，开辟新商道，遍设驿站，重建和新建主要城市，使得当时的波斯和阿富汗经济繁荣，对于在文化领域内所谓的帖木儿文艺复兴，即波斯文学和艺术的黄金时代，是具有决定性意义的。他以赫拉特为都，他的儿子兀鲁伯（UlughBeg）被指命为河中长官，住在撒马尔罕，赫拉特和撒马尔罕成为帖木儿文艺复兴最灿烂的中心。

他振兴伊斯兰学术，扶持文学艺术，宫廷招揽诗人、学者，从事创作著述，兴建清真寺、宗教学校、图书馆、陵墓，使伊斯兰文化和突厥文化结合而得到发展。首都赫拉特成为当时著名的伊斯兰学术文化中心之一。他的妻子高哈尔·莎德智谋才艺过人，是他统治的得力助手。她捐巨资建有以其命名的撒马尔罕贾米清真寺而著称。

1446年，沙哈鲁之孙苏丹·穆罕默德在波斯西部叛乱，沙哈鲁及其妻高哈尔·莎德率军前去讨伐，于1447年3月因病卒于波斯赖伊，由兀鲁伯继承王位。