Шакен Айманов народився 2 лютого (15 лютого) 1914 в Казахстані, в Баян-Аулі, Семипалатинської області, яка на той час входила до складу Російської імперії (нині — в Павлодарській області Казахстану) в сім'ї селянина-скотаря. Походить з роду Суюндиків.
У 1928 році закінчив середню школу. У 1931—1933 роках навчався в Казахському педагогічному технікумі в Семипалатинську.
У 1933 році на запрошення письменника приїхав до Алма-Ати, де був прийнятий в трупу Казахського театру драми (нині ), в 1947—1951 роках — головний режисер і художній керівник цього театру, де працював до 1953 року — пройшов шлях від молодого актора до головного режисера та художнього керівника. За час роботи в театрі проявив акторську майстерність, якій була притаманна яскравість психологічної характеристики. Зоряна роль Айманова — образ Отелло. На святкуванні 400-річчя Вільяма Шекспіра у Великій Британії він прочитав зі сцени монолог Отелло, і це була справжня подія — вперше великий Шекспір звучав на підмостках Британії казахською мовою.
З 1938 року знімався в кіно. З 1954 року — режисер кіностудії «Казахфільм».
У фільмі «Безбородий обманщик» Айманов виступив як співавтор сценарію, режисер-постановник і виконавець головної ролі. Картина «Наш милий лікар» принесла йому всесоюзну славу. Айманов вперше використав у своєму фільмі елемент «камео». Сценарій картини «Ангел у тюбетейці» взято з життя. Його родичка Айнакуль-апа хотіла одружити свого молодшого сина і шукала наречену. На в 1959 році було змагання з танців. Тоді вперше танцювали бугі-вугі. Айманов танцював з американської кінозіркою Елізабет Тейлор і отримав перше місце. У 1963 році на згідно з негласною директивою мав перемогти радянський фільм. Журі розділилося. Вирішальний голос був відданий на користь італійця Федеріко Фелліні. Це був голос кінорежисера Айманова.
З 1963 року — перший секретар правління Спілки композиторів Казахської РСР. Обирався депутатом Верховної Ради Казахської РСР четвертого і сьомого скликань.
На 56-му році життя Шакен Айманов загинув у дорожньо-транспортній пригоді — збитий машиною на вулиці Горького в Москві 23 грудня 1970. Похований в Алмати на Центральному кладовищі.
