Ин Чжэн родился в 259 году до нашей эры, в Ханьдане (в княжестве Чжао), где его отец Чжуан Сянван был заложником. При рождении ему было дано имя Чжэн («первый»). Матерью его была наложница, прежде состоявшая в связи с влиятельным придворным Люй Бувэем. Именно благодаря интригам последнего Чжэн унаследовал престол, что породило слухи, что Люй Бувэй — подлинный отец Чжэна.
Когда в 13 лет Чжэн стал циньским правителем, его государство уже было самым могущественным в Поднебесной. Всё шло к объединению Китая во главе с династией Цинь. Государства Среднего Китая смотрели на Шэньси (горная северная страна, служившая ядром циньских владений) как на варварскую окраину. Государственное устройство царства Цинь отличали мощная военная машина и многочисленная бюрократия.
До 238 г. Чжэн считался несовершеннолетним, а всеми делами заведовал Люй Бувэй как регент и первый министр. В эти годы будущий император впитал популярную при дворе тоталитарную идеологию легизма, наиболее ярким представителем которого в то время был Хань Фэй. Когда Чжэну было 22 года, он приказал казнить любовника своей мачехи (из-за одинакового титула путаемую с его матерью), а Люй Бувэя по подозрению в подготовке мятежа отправил в ссылку.
В последующие годы Чжэн захватил друг за другом все шесть государств, на которые в то время делился Китай. При этом он не гнушался никакими методами — ни созданием сети шпионов, ни взятками, ни помощью мудрых советников, первое место среди которых занял Ли Сы. В 32 года он овладел тем княжеством, в котором родился, тогда же умерла его мать. В следующем году был пойман убийца, подосланный князем Янь Данем. В 39 лет Чжэн впервые в истории объединил весь Китай и принял тронное имя Цинь Шихуан.
Собственное имя Ин Чжэн было дано будущему императору по названию месяца рождения (?), первого в календаре, ребенок получил имя Чжэн (?). В сложной системе имен и титулов древности имя и фамилия не писались рядом, как это имеет место в современном Китае, поэтому собственно имя Цинь Шихуана крайне ограничено в употреблении.
Беспрецедентное могущество правителя имперской эры потребовало введения новой титулатуры. Цинь Шихуан-ди буквально означает «император-основоположник [династии] Цинь». Старое наименование ван, переводимое как «монарх, князь, царь», было уже не приемлемо: с ослаблением Чжоу титул вана подвергся девальвации. Первоначально термины Хуан («властитель, августейший») и Ди («император») употреблялись порознь (см. Три властителя и пять императоров). Их объединение было призвано подчеркнуть единовластие правителя нового типа.
Созданный таким образом императорский титул просуществовал до Синьхайской революции 1912 года, до самого конца имперской эры. Его употребляли как те династии, власть которых распространялась на всю Поднебесную, так и те, которые только стремились к воссоединению её частей под своим началом.
Колоссальная кампания по объединению Поднебесной была завершена в 221 г., после чего новый император провел ряд реформ для закрепления завоеванного единства: под лозунгом «все колесницы с осью единой длины, все иероглифы — стандартного написания» была создана единая сеть дорог, упразднены разрозненные системы иероглифики покоренных царств, введена единая денежная система, а также система мер и весов.
Столицей империи был избран Сяньян в исконных циньских владениях, неподалёку от современного Сианя. Туда были переведены сановники и вельможи всех завоёванных государств. С тем, чтобы подавить центробежные тенденции на местах, империю разделили на 36 военных округов. В знак единения были снесены оборонительные стены, разделявшие прежние царства. Только северная часть этих стен была сохранена, её отдельные отрезки были укреплены и соединены между собой: таким образом новообразованная Великая китайская стена отделила Серединное Государство от варваров-кочевников.
В продолжение последних десяти лет своей жизни император редко бывал в своей столице. Он всё время инспектировал различные уголки своей державы, принося жертвы в местных храмах, сообщая местным божествам о своих достижениях и возводя стелы с самовосхвалениями. Объездами своих владений император положил начало традиции монарших восхождений на гору Тайшань. Он же первым из китайских правителей вышел на морской берег.
Как можно понять из «Ши цзи» ханьского историка Сыма Цяня, больше всего императора беспокоили мысли о грядущей смерти. Во время своих странствий он знакомился с кудесниками и ведунами, надеясь выведать у них тайну эликсира бессмертия. В 219 г. он направил на его поиски экспедицию к островам Восточного Моря (возможно, в Японию). Конфуцианские учёные видели в этом пустое суеверие, за что жестоко поплатились: как гласит предание, император велел закопать 460 из них живыми в землю. В 213 г. Ли Сы убедил императора сжечь все книги, за исключением тех, что трактовали о сельском хозяйстве, медицине и гаданиях. Кроме того, были пощажены книги из императорского собрания и хроники циньских правителей (см. Burning of books and burying of scholars (англ.)).
В последние годы жизни, разочаровавшись в перспективе обретения бессмертия, Цинь Шихуан всё реже объезжал пределы своей державы, отгородясь от мира в своём огромном дворцовом комплексе. Избегая общения со смертными, император ожидал, что в нём будут видеть божество. Вместо этого тоталитарное правление первого императора порождало растущее с каждым годом число недовольных. Раскрыв три заговора, император не имел оснований доверять никому из своих приближённых. Умер он в 210 или 209 году во время очередного объезда своих владений. Приверженцы прежних династий тут же ринулись в борьбу за делёж императорского наследства, и в 206 году всё его семейство было истреблено.
Ничто не иллюстрирует могущество Цинь Шихуанди лучше, чем размеры погребального комплекса, который был построен ещё при жизни императора. Строительство гробницы началось сразу после образования империи неподалёку от нынешнего Сианя. По свидетельству Сыма Цяня, к созданию мавзолея было привлечено 700 тысяч рабочих и ремесленников. Периметр внешней стены захоронения был равен 6 км.
Курган с захоронением первого императора был идентифицирован археологами только в 1974 году. Его исследование продолжается до сих пор, причём место захоронения императора ещё ожидает вскрытия. Курган венчало некое пирамидальное помещение, по которому, по одной из версий, душа покойного должна была подняться на небо.
Для сопровождения императора в потустороннем мире было изваяно бесчисленное терракотовое войско. Лица воинов индивидуализированы, их тела прежде были ярко окрашены. В отличие от своих предшественников — например, правителей государства Шан (ок. 1300—1027 гг. до н. э.) — император отказался от массовых человеческих жертвоприношений.
Комплекс гробницы Цинь Шихуана первым из китайских объектов был включен ЮНЕСКО в Реестр объектов мирового культурного наследия.
Правление Цинь Шихуана было основано на принципах легизма, изложенных в трактате «Хань Фэй-цзы». Все сохранившиеся письменные свидетельства о Цинь Шихуане пропущены сквозь призму конфуцианского мировоззрения ханьских историографов, прежде всего Сыма Цяня. Весьма вероятно, что в приводимых ими сведениях о сжигании всех книг, запрете на конфуцианство и погребении заживо последователей Конфуция отразилась конфуцианская антициньская пропаганда, направленная против легистов.
В традиционном изображении облик Цинь Шихуана как чудовищного тирана тенденциозно преувеличен. Можно считать установленным, что все последующие государства Китая, начиная с Западной Хань, наследовали ту административно-бюрократическую систему управления государством, которая была создана при первом императоре.