Открытие газонефтяного месторождения Каражанбас состоялось 26 января 1974 года, когда с небывало малой глубины – чуть более 300 метров – ударил фонтан нефти.

По результатам поисково-разведочных работ в 1977 году были подсчитаны запасы нефти и газа нового месторождения, и утверждены Государственным комитетом по запасам (ГКЗ) СССР. (Балансовые запасы – 238 535 тыс. тонн при коэффициенте извлечения 0,36; извлекаемые – 96 983 тыс. тонн). Однако с извлечением возникли серьезные проблемы – пробы показали, что нефть здесь «тяжелая», обладает повышенной вязкостью, в 50 раз выше, чем на узеньском месторождении. Требовались новые подходы в разработке. Путем долгих и упорных изысканий выход был найден — остановились на применении технологий термического воздействия на пласт.

Разработка месторождения начата в сентябре 1980 г. Краснодарским УПНПиКРС (управление по повышению нефтеотдачи пластов и капитальному ремонту скважин). С декабря 1982г. на базе цеха Краснодарского УПНПиКРС, в соответствие с приказом Министерства нефтяной промышленности за №426 от 12 августа 1982г. было создано Каражанбасское управление по повышению нефтеотдачи пластов и капитальному ремонту скважин (Каражанбасское УПНПиКРС). Данное управление в 1986г. было реорганизовано в Опытно-экспериментальное нефегазодобывающее управление (ОЭ НГДУ) «Каражанбастермнефть». В феврале 1994г. было организовано акционерное общество «Каражанбасмунай», которое было выкуплено в конце 1996г. Канадской фирмой «Triton – Buko Energy Group» LTD, в последствии переименованное в компанию «Nations Energy Company» LTD. Он свои акции полностью продал в январе месяц 2007 г. Китайской компании «СІТІC» и «Казмунайгаз». В настоящее время владельцами акции АО «Каражанбасмунай» эти же Компании.

Основная деятельность АО «Каражанбасмунай» — разработка месторождения углеводородного сырья. Разработка осуществляется с применением теплового метода увеличения нефтеотдачи пластов, т.е. паротеплового воздействия на пласт и для этих целей используются парогенераторные установки (г. Таганрог) российского производства. В процессе добычи и подготовки нефти применяется также очень много зарубежной техники и технологии.

С 1980 года месторождение ввели в эксплуатацию, а спустя четыре года Каражанбас выдал свой первый миллион тонн нефти. Максимальная годовая добыча нефти на месторождении Каражанбас была достигнута в 1990 году (1 300 тыс. тонн) путем интенсивного бурения и применения термических методов. Но радужным перспективам не суждено было сбыться. Распад Советского Союза вовлек в водоворот экономической неразберихи многие производства Республики, включая и нефтегазовую отрасль промышленности.

В стране начиналась государственная программа приватизации и создания акционерных обществ. Так, в 1994 году на основании Свидетельства о государственной регистрации хозяйствующего субъекта и Постановлением государственной холдинговой компании «Мунайгаз» НГДУ «Каражанбастермнефть» переименовано в Открытое Акционерное Общество «Каражанбасмунай».

В апреле 1997 года независимая международная компания «Нейшнз Энерджи Компани Лтд.», зарегистрированная в г. Калгари (Канада), приобрела 94,6 % акций ОАО «Каражанбасмунай». Согласно контракту о недропользовании от 26 мая 1997 г., заключенному с правительством Казахстана, ОАО «Каражанбасмунай» получило право на разработку месторождения в течение 25 лет.

31 марта 2005 года состоялась перерегистрация ОАО «Каражанбасмунай» в АО «Каражанбасмунай» в связи с требованиями Закона РК «Об акционерных обществах».