Ибрай Алтынсарин родился 20 октября (1 ноября) 1841 года в Аракарагайской волости Николаевского уезда (ныне Алтынсаринский район Костанайской области). Ибрай рано лишился отца, и воспитывался у своего деда - известного бия Балгожи Жанбуршина.
В 1850 году Балгожа - би определил Ибрая в школу - интернат при Оренбургской пограничной комиссии. Алтынсарин успешно окончил ее в 1857 году и в течение трех лет работал писарем у своего деда Балгожи - управляющего Узунским родом племени кипчаков, войскового старшины Оренбургской комиссии.
Некоторые время Алтынсарин работал толмачом (переводчиком) в Оренбургском областном правлении. В 1860 году областное правление поручило ему открыть начальную школу для казахских детей в Оренбургском укреплении, (г. Тургай) в которой он назначался учителем русского языка. Открыть школу в глухом городке было делом нелегким: не было средств, не было поддержки областного правления и местных властей. Однако, трудности не остановили Алтынсарина. 8 января 1864 года состоялось торжественное открытие школы. Так началась просветительская деятельность Алтынсарина. Некоторые время И. Алтынсарин работал в Тургайском уездном управлении в качестве делопроизводителя, исполнял обязанности старшего помощника уездного начальника, временно - уездного судьи.
В 1879 году Алтынсарин получил назначение на должность инспектора школ Тургайской области. В этой должности И. Алтынсарин работал до конца своей жизни.
В 1883 году Алтынсарин переехал в Николаевский (Кустанайский) уезд. В родном местечке в Аракарагайской волости, в трех километрах от г. Кустаная, на сгибе реки Тобол, на островке, где имелось небольшое озеро, получившее в последствии название "Инспекторское", он построил дом, где жил и работал до самой смерти.
И. Алтынсарин скончался 17 июля 1889 года и был похоронен по - казахскому обычаю при огромном стечении народа недалеко от своего дома на берегу Тобола рядом с могилой отца. Перед смертью Алтынсарину было присвоено звание статского советника, что по тем временем соответствовало генерал - майору от инфантерии.
Выдающаяся историческая заслуга Алтынсарина заключается в том, что по его инициативе при самом непосредственном его участии была создана в Казахстане сеть народных светских школ. При жизни ему удалось открыть четыре двухклассных центральных русско - киргизских училища, одно ремесленное училище, одно женское училище, пять волостных школ, два училища для детей русских поселян.
Школы, созданные Алтынсариным, после его смерти продолжали существовать, но развитие получить они не смогли. Новая станица в истории школ И. Алтынсарина открылась после победы Октября: они были преобразованы в советские трудовые школы. Одна из таких школ на родине И. Алтынсарина, в г. Кустанае, - в 20-е годы была передана в ведение Наркомпроса Казахской ССР и реорганизована в школу - коммуну. Затем перед Великой Отечественной войной - преобразована в среднюю школу с пансионом для воспитанников. Ей было присвоено имя ее основателя Ибрая Алтынсарина.
Много труда вложил И. Алтынсарин в дело подготовки учителей для начальных народных школ в крае, прежде всего из казахов. По его инициативе была открыта учительская школа в г. Троицке, немного позже переведена в г. Оренбург.
Алтынсарин не только открывал светские народные школы, но и разрабатывал для них дидактические принципы обучения и воспитания детей, создал учебные и методические пособия, регулярно осуществлял инспекторский надзор, ежегодно посещая каждую школу, заботился о создании библиотеки при каждой школе.
Около трех лет потратил И. Алтынсарин на разработку казахского алфавита на основе русской графики. Еще до назначения на должность инспектора школ Тургайской области Алтынсарин приступил к составлению учебных пособии для учащихся русско - казахских школ. В 1879 году вышли в свет два учебных пособия "Киргизская хрестоматия", "Начальное руководство к обучению киргизов русскому языку". Обе книги И. Алтынсарина занимают особое место в истории культуры Казахстана как памятники письменной литературы, а также как учебные пособия, построенные по научному принципу.
Большую художественную, историческую и познавательную ценность представляет публицистическое наследие Ибрая Алтынсарина. Основную его часть составляет переписка казахского просветителя с русскими друзьями, учителями и различного ранга представителями народного образования.
И. Алтынсарин выступал и как ученый - этнограф. В его очерках вскрывается консервативная сущность патриархально - феодального быта и обычаев казахов. Особого внимания заслуживает труды И Алтынсарина, посвященные преобразованию социально - экономического строя и хозяйственного быта казахского аула.