Il naît fils de Süleyman ibn Qutalmish, fondateur du pouvoir seldjoukide anatolien qui sera ensuite connu sous le nom de sultanat de Roum. Son enfance se déroule dans un contexte de guerres de frontière entre Byzantins et Seldjoukides et d’alliances turques changeantes à travers l’Anatolie.

Süleyman ibn Qutalmish meurt à la suite d’un affrontement lié aux luttes pour la Syrie autour d’Alep, laissant son jeune héritier en position fragile. L’Anatolie étant disputée par des commandants turcs rivaux, la place de Kılıç Arslan dépend alors d’une protection de grandes puissances.

Après la mort de son père, Kılıç Arslan est placé sous la tutelle des Grands Seldjoukides, probablement à la cour de Malik-Chah Ier, afin d’empêcher l’émergence d’un pouvoir anatolien indépendant. Cette captivité le familiarise avec l’art de gouverner seldjoukide, mais retarde aussi son retour au pouvoir.

La mort de Malik-Chah Ier déclenche des conflits civils dans l’ensemble de l’Empire des Grands Seldjoukides, affaiblissant le contrôle central sur l’Anatolie. Kılıç Arslan saisit l’occasion de quitter la cour orientale et de reprendre l’héritage de son père en Roum.

De retour en Anatolie, il s’installe à Nicée et reconstruit son autorité sur des émirs turcs devenus plus autonomes. Sa cour s’appuie sur des forces de cavalerie mobile et sur des accords négociés avec les élites locales afin de stabiliser les revenus et les garnisons.

Lorsque la croisade populaire, mal disciplinée, pénètre en Anatolie, Kılıç Arslan exploite son manque de coordination et de ravitaillement. Ses forces l’anéantissent près de Civetot, avertissant que l’Anatolie ne pouvait être traversée que par des armées organisées.

Une grande armée croisée, alliée à l’empereur Alexis Ier Comnène, assiège Nicée et coupe la base de Kılıç Arslan. Malgré des tentatives de secours, la maîtrise byzantine du lac par la flotte et des assauts coordonnés l’obligent à se retirer.

À Dorylée, la cavalerie lourde des croisés et une infanterie disciplinée repoussent les attaques seldjoukides, révélant les limites des raids de harcèlement face à des formations préparées. Kılıç Arslan adopte alors des stratégies de privation, brûlant les fourrages et harcelant les lignes de ravitaillement à travers l’Anatolie.

Après le passage des croisés vers la Syrie, l’Anatolie se fragmente entre puissances turques, surtout les Danichmendides de l’intérieur. Kılıç Arslan les combat et négocie avec eux, cherchant à rétablir une zone de contrôle seldjoukide cohérente autour des routes centrales.

Nicée étant de fait perdue, il recentre le pouvoir plus profondément en Anatolie, faisant de Konya une capitale pratique pour la défense et l’administration. De là, il réaffirme son contrôle sur des villes et des pâturages essentiels à la mobilisation de la cavalerie et à la fiscalité.

De nouvelles armées croisés arrivent par vagues, mais Kılıç Arslan coordonne embuscades et usure en exploitant le terrain et les points d’eau. Près de Merzifon, ses forces brisent un important contingent, démontrant la capacité seldjoukide retrouvée en Anatolie après 1097.

Poursuivant la campagne, il frappe une autre force croisée près d’Héraclée de Cybistra, profitant de colonnes étirées et de fourrages insuffisants. Cette défaite décourage davantage les incursions occidentales et aide Kılıç Arslan à réaffermir sa légitimité parmi les Turcs d’Anatolie.

La pression croisée diminuant, Kılıç Arslan progresse en Anatolie orientale afin de contrôler des forteresses et des corridors commerciaux menant vers le haut Euphrate. Ces avancées se heurtent inévitablement aux ambitions danichmendides et aux communautés arméniennes et syriaques locales en quête de sécurité.

Il intervient dans la lutte pour Mossoul, cherchant à obtenir prestige et revenus dans la Jazira tout en contrant des dirigeants seldjoukides de Syrie comme Ridwan d’Alep. La prise temporaire de la ville signale une puissance ascendante, mais provoque aussi une forte opposition régionale.

Des adversaires se rassemblent contre lui près du fleuve Khabour, et son armée subit une défaite décisive qui met fin à ses ambitions sur Mossoul. Au cours d’une retraite chaotique, il se noie en tentant de franchir un cours d’eau, laissant la succession à son fils Mesud Ier.