Младший сын Тимура Шахрух родился 20 августа 1377 года. Матерью Шахруха была Дильшад ага из дуглатов. Тимур женился на ней в 1375 году. По преданию имя Шахрух придумал сам Тимур. Мама Шахруха умерла рано в 1383 году и его воспитанием занималась старшая жена Тимура Сарай мульк ханым.
В 1393 году, шах Мансур,воспользовавшись тем, что армия Тимура была далеко, в Самарканде, захватил Исфахан и Шираз, где ослепил и взял в плен своих близких родственников, законных властителей. Предвидя возвращение Тамерлана, шах Мансур объявил в стране военное положение и сформировал небольшую армию, собрав самых опытных и отважных воинов по всему Ирану. Как только корпус под командованием Тимура появился в мае того же года около Шираза, шах Мансур и его солдаты напали на него. Благодаря храбрости и внезапности иранцы раздавили центр вражеской армии и посеяли панику в ее рядах. Во время этого хаоса шах Мансур, заметив, что Тимур и его свита изолированы от основных сил, бросился туда. Яростный натиск позволил шаху Мансуру добраться до Великого Эмира. Тот увидел врага, хотел схватить свое копье, которое обычно возил его копьеносец, но никого не увидел рядом. Шах Мансур нанес ему два удара саблей в голову. Прочный шлем и хладнокровие спасли Темура: лезвие скользнуло, но не проникло в кость. И здесь пробил смертный час отважного шаха Мансура. Солдаты Великого эмира оправились от внезапного натиска и стали уничтожать персов. Шахрух, которому не исполнилось и 17 лет, бросил к ногам отца отрубленную голову шаха Мансура.
22 марта 1394 года родился сын Шахруха Улугбек. В честь такого события Тимур помиловал мятежников города Мардин, тот, что в то время взял после осады, и велел вернуть им отобранные вещи. Вскоре после этого Сахибкиран широко отпраздновал рождение еще одного сына Шахруха и своего внука - Ибрахим Султана. Современники сообщают:
Тогда же Тимур назначил Шахруха правителем Самарканда и сразу отправил его в столицу. Это назначение свидетельствовало о том, что очередная кампания должна была продлиться дольше, чем предполагалось.
В 1397 году Тимур, после возвращения в Самарканд, назначает Шахруха правителем Хорасана, Сеистана и Мазандерана.
28 июля 1402 года, в 9 часов утра началась одна из самых значительных битв в истории, битва Баязеда Молниеносного и Сахибкирана Тамерлана. В этой битве также бился Шахрух.
Во время смерти отца он подавлял бунт в Хорасане. Впоследствии Сахибкиран перед смертью передаст эту провинцию во владение Шахруху.
После смерти Тимура в 1405 году началась междоусобная война. Власть в Мавераннахре захватил его внук Халиль-Султан (1405—1409), а в Хорасане после нескольких военных столкновений, власть перешла к младшему сыну Тимура — Шахруху. В 1409 году после разгрома Халиль-Султана тимуридские военачальники передали власть и в Мавераннахре Шахруху. Шахрух решил остаться править в Хорасане, сделав стoлицей государства Герат, а Мавераннахр был передан его сыну Улугбеку (1409—1449). При правлении Шахруха Герат стал крупнейшим центром науки и культуры на Востоке. Его сын Байсонкур создал здесь художественную академию, из которой позже вышел знаменитый Бехзад. При правлении сохранялась мощь государства Тимуридов.
Шахрух неоднократно принимал послов из Египта, Османской империи и Китая. Его посланники побывали в Китае, Индии, Египте и Османской империи. Согласно архивным данным, ещё до 1444 года Османская империя отправляла некоторую дань Шахруху как преемнику Тимура. На жизнь Шахруха, обычно ходившего в мечеть без телохранителей, неоднократно совершались покушения. Большую роль во внутренней политической жизни страны играла старшая жена Шахруха — Гавхаршад-бегим (Гохаршад).
После смерти Шахруха в 1447 году власть перешла в руки Улугбека. Останки Шахруха были перевезены Улугбеком из Герата в Самарканд и захоронены в фамильной усыпальнице Гур-Эмир.