Родился в семье офицера казахского кавалерийского полка, репрессированного в 1937 году. Позже Лев Гумилёв сообщил Олжасу, что сидел с его отцом в норильском лагере, где того расстреляли. Окончил школу в 1954 году и поступил на геологоразведочный факультет Казахского госуниверситета, окончил его в 1959 году, инженер-геолог. Последние годы учебы совмещал с работой в геологоразведочных партиях. Литературной работой занялся в 1955 году. В 1958 году поступил в Литературный институт им. А. М. Горького в Москве на отделение поэтического перевода. Окончил геологический факультет КазГУ (1959 г.) и Литературный институт имени А. М. Горького (1961 г.). В 1962—1971 литературный сотрудник газеты «Казахстанская правда», главный редактор сценарно-редакционной коллегии киностудии «Казахфильм», заведующий отделом журналистики в журнале «Простор». 1971-81 секретарь правления Союза писателей Казахстана, С 1972 председатель Казахского комитета по связям с писателями стран Азии и Африки. С начала 70-х и до конца 80-х заместитель Председателя Советского комитета по связям со странами Азии и Африки. В 1975 году издал литературоведческую книгу «АзиЯ. Книга благонамеренного читателя», получившую резко отрицательный резонанс в Москве, книга была запрещена, автор 8 лет не издавался и практически перестал писать стихи. В 1989 году стал инициатором и лидером народного движения «Невада — Семипалатинск», целью которого было закрытие Семипалатинского ядерного полигона и других ядерных полигонов мира. 1991—1995 — лидер партии «Народный конгресс Казахстана», в которую преобразовалось антиядерное движение. 1995—2002 годы — полномочный посол Казахстана в Италии и по совместительству в Греции и Мальте. Продолжил литературоведческую деятельность и выпустил в 1998 году в Риме книги «Язык письма» «о происхождении письменности и языка малого человечества» и «Улыбка бога», в 2001 — «Пересекающиеся параллели» (введение в тюркославистику) а в 2002 году — книгу «Тюрки в доистории» (о происхождении древнетюркских языков и письменностей), за которую получил премию Кюльтегина «за выдающиеся достижения в области тюркологии», 2002. С 2002 года постоянный представитель Казахстана в ЮНЕСКО (Париж), готовит к изданию большой этимологический словарь «1001 слово».