테무진(훗날 칭기즈 칸)과 보르테의 아들로 태어나 몽골 초원에서 동맹이 끊임없이 재편되는 환경 속에서 성장했다. 약탈과 이동, 그리고 유목 전쟁과 목축이 요구하는 혹독한 규율이 그의 어린 시절을 빚어냈다.

오논 강가에서 열린 쿠룰타이에서 테무진이 칭기즈 칸으로 선포되며 여러 몽골 및 동맹 부족이 통합되었다. 차가타이는 새 제국 체제에서 질서와 가문의 권위를 지킬 것을 기대받는 유력한 왕자로 부상했다.

칭기즈 칸이 금나라의 변경 방어선을 공격하며 북중국으로 진격하자, 그는 몽골의 공세에 참여했다. 이 원정은 지휘 규율을 시험했고, 왕자들에게 공성전과 복잡한 보급 운영을 경험하게 했다.

차가타이는 법전에 대한 엄격한 준수로 알려졌고, 귀족이라도 정해진 규칙과 처벌을 따라야 한다고 주장했다. 그의 가혹함은 두려움과 존경을 동시에 불러일으켰으며, 황실 내부의 집행자로 자리매김하게 했다.

교역 사절과 국경 사건을 둘러싼 갈등이 폭발하자, 그는 칭기즈 칸의 군대와 함께 호라즘의 샤 무함마드 2세를 상대로 진군했다. 이 원정은 몽골의 힘을 트란스옥시아나로 밀어 넣었고, 주요 도시들에 대한 잔혹한 공성전의 무대를 마련했다.

구르간지에서 차가타이는 형제 조치와 전술 및 전리품 분배를 두고 다투며 후계자들 사이의 경쟁을 드러냈다. 칭기즈 칸은 권위를 강화하기 위해 오고타이를 총지휘에 앉혀 갈등을 정리하고 포위를 마무리하게 했다.

주요 도시들이 함락된 뒤, 몽골은 조공로를 확보하고 저항을 억누르기 위해 행정관과 주둔군을 배치했다. 차가타이의 역할은 새로 정복한 이슬람 도시들에서 질서를 유지하고 법적 규율을 집행하는 데 방점이 찍혀 있었다.

호라즘 국가가 붕괴하자 그는 제국의 조정과 함께 이동하며 병력이 광대한 제국 전역으로 재배치되는 과정에 동행했다. 왕자들은 초원 전통과 페르시아 및 투르크어권 정착민을 다스리는 현실 사이에서 균형을 잡아야 했다.

칭기즈 칸의 죽음 이후, 왕조는 광대한 정복지를 하나로 묶어낼 통합의 과제에 직면했다. 차가타이는 오고타이의 즉위를 지지해 형제들과 각 파벌 사이의 공개적인 계승 위기를 막는 데 힘을 보탰다.

제국 회의에서 오고타이는 대칸으로 공식 확정되었고, 왕자들에게 영지를 나누어 주는 제도가 재확인되었다. 원로 왕자였던 차가타이는 분쟁을 판정하고 제국 규범을 집행하는 데 영향력을 발휘했다.

그는 트란스옥시아나 일부와 일리 강 유역에 이르는 땅을 부여받아, 후대 역사가들이 차가타이 칸국이라 부르는 영역의 기반을 마련했다. 이 영지는 유목 목초지와 과세·교역·병력 동원에 핵심적인 비단길 도시들을 이어 주었다.

차가타이의 궁정은 신뢰하는 몽골 귀족에 의존하면서도, 도시와 대상로에서 세수가 끊기지 않도록 현지 관리들을 활용했다. 초원 군사 엘리트와 페르시아식 관료 운영을 조화시키려는 긴장은 그의 통치에서 핵심 과제로 떠올랐다.

엄격한 재판으로 명성이 높아지자, 지휘관과 행정관들은 절도·조공·비행에 대한 판결을 구하는 청원을 올렸다. 그는 법을 가혹하게 적용해 부패를 막고 먼 속주의 제국 권위를 지키려 했다.

몽골 목축민, 투르크계 부족, 도시의 무슬림들이 뒤섞이며 목초지·세금·대상로 치안을 둘러싼 충돌이 심화되었다. 차가타이는 명확한 규칙과 처벌을 중시하는 정책으로 안정화를 꾀했으나, 이는 때로 현지의 반감을 불러왔다.

오고타이의 죽음은 섭정과 왕자들이 영향력을 두고 다투는 새로운 권력 경쟁기를 불러왔다. 차가타이는 다음 결정적 쿠룰타이를 기다리는 와중에도 자신의 영지를 보전하고 질서를 유지하려 했다.

그는 몽골 군사 귀족 질서와 비단길 도시 경제가 결합된 중앙아시아의 통치 기반을 다지는 데 수년을 보낸 끝에 세상을 떠났다. 그의 후손과 계승자들은 법을 중시한 그의 명성과, 다양한 민족과 신앙을 다스려야 하는 과제를 함께 물려받았다.