Әкесі Кемел Тоқаев (1923-1986) Ұлы Отан соғысының ардагері, белгілі қазақ жазушысы болған. Анасы Тұрар Шабарбаева (1931-2000) Алматы шет тілдер педагогикалық институтында жұмыс істеген.
1992 жылы Қасым-Жомарт Тоқаев ҚР Сыртқы істер министрінің орынбасары болып тағайындалды. 1993 жылы сыртқы істер министрінің бірінші орынбасары, 1994 жылы сыртқы саяси ведомствоның басшысы болды. Тоқаев сыртқы істер министрлігін бес жыл басқарды.
1999 жылдың наурызында премьер-министрдің орынбасары болып тағайындалды. Ал 1999-2002 жылдары Қазақстан үкіметін басқарған. 2002 жылдың қаңтарында отставкаға өтініш берді, кейін Мемлекеттік хатшы – Сыртқы істер министрі болып тағайындалды.
Тоқаев бас-аяғы он жыл Қазақстанның сыртқы істер министрі болды (1994 – 1999, 2002 – 2007). Сыртқы саяси ведомствоның басшысы ретінде ядролық қаруды таратпау ісіне белсене атсалысты. Бұрынғы дипломаттар Тоқаевты "ел дипломаттарының жетекшісі, халықаралық дипломатияда салмағы бар тұлға" деп бағалайды
2007-2011 жылдар аралығында ҚР Парламенті сенатының төрағасы қызметін атқарды.
2011 жылдың наурызында Тоқаев БҰҰ бас хатшысының орынбасары, БҰҰ-ның Женевадағы бөлімшесінің бас директоры, сондай-ақ Қарусыздандыру жөніндегі конференцияның бас хатшысы болып тағайындалды.
2013 жылдың 16 қазанынан бері – Парламент сенатының төрағасы.
Қазақ, орыс, ағылшын, қытай және француз тілдерін білед
Белгілі саясаткердің хоббиі – кітап оқу. Мемуарлық, тарихи және көркем әдебиеттерді сүйіп оқиды.
Бұған қоса, өзі де тоғыз кітап пен халықаралық қатынас мәселелері туралы көптеген мақаланың авторы.
Үйленген, баласы Тимур Тоқаев 1984 жылы Мәскеуде туған, Швейцариядағы "Коллеж дю Леман" және Вебстер университетінде білім алған. Саяси ғылымдар кандидаты. Жары Надежда Тоқаева 1957 жылы туған, Мәскеу тарих-мұрағат институтының түлегі