Во II веке до нашей эры племена, населявшие Казахстан, образовали устойчивые объединения с зачатками государственной власти. Это были племена усуней и кангюй - этнокультурных преемников саков. Племена усуней пришли в Казахстан из Центральной Азии. Территория их государства была обширной, северные его границы доходили до Балхаша, западные - до Таласа. Центр усуньских владений располагался в Илийской Долине в Семиречье, ставка правителей находилась в Чигучене, «городе Красной долины», на берегу Иссык-Куля.

Первые сведения об усунях появляются в конце II века до нашей эры. Китайский император У-ди из династии Хань в поисках союзников в борьбе с хунну направил посольство на запад во главе с Чжан Цянем. Чжан Цянь был взят в плен хунну, но сумел бежать и оказался в Семиречье, откуда и привез сообщения об усунях, которые упоминаются как «усунь-го», то есть государство усуней. Среди них были племена сэ (саков) и юечжей. Численность населения государства составляла 630 тыс. человек, войска - 188 тыс., в состав которого входила дружина усуньского правителя - 50 тыс. конников. [10, с. 174, 177]. Верховный правитель усуней носил титул гуньмо. Государство усуней играло важную роль в экономическом и политическом развитии всего региона.

Со II века до нашей эры стал формироваться Великий Шелковый путь как регулярная торговая и дипломатическая артерия, связывающая Китай со Средней, Западной Азией и Европой. Значительная его часть проходила через владения усуней. О силе и мощи государства усуней говорит тот факт, что принцессы Древнего Китая и сюнну становились женами усуньских гуньмо и наоборот. В китайских источниках подробно освещается история усуней до III века нашей эры, имеются упоминания о них и в более позднее время, до начала V века.

Термин «усунь» имеет несколько толкований. Он известен в китайском иероглифическом написании, его современное звучание идентично одному из казахских этнонимов - «уйсын». Он также созвучен с этнонимом «асиан», а также «юечжи». Существует еще одна трактовка, согласно которой «у-сунь» произносится как «а-сман» - «небо», возможно, это Страна Неба. При этом важно отметить, что «тянь-шань» - это «небесные горы», так что, вероятно, это перевод местного наименования.

Усуни преимущественно занимались скотоводством, у них была система сезонного использования пастбищ и горных источников. В стаде преобладали овцы и лошади - животные, наиболее приспособленные к дальним переходам и тебеневке. Кроме того, усуни занимались земледелием. Например, в Илийской, Чуйской, Таласской долинах обнаружены оросительные системы времен усуней, широко представлен и земледельческий инвентарь того времени: мотыги, серпы, зернотерки. Выращивались на поливных полях и богаре злаки, огородно-бахчевые культуры. Археологические памятники усуней - это поселение Актас в Семиречье, могильники Актасты в долине реки Кегень, Осек в долине одноименной реки, Бесшатыр и др. Они распространены в Семиречье, северной части Восточного Туркестана.

Во II веке до нашей эры западнее усуней образовалось государственное объединение Кангюй. Восточная граница его проходила по реке Талас, позже, в III веке нашей эры, она доходила до Юго-Западного Семиречья. Территория государства занимала обширные пространства Южного Казахстана, включая Ташкентский оазис, а также низовья и среднее течение Сырдарьи, русла рек Жанадарьи, Кувандарьи, бассейн реки Арысь, склоны Каратау. Столица находилась в городе Битянь. По данным китайских источников, в том числе «Ши цзи» Сыма Цяня, династийной хроники Хань «Цянь Ханыноу», кангюйский владетель пребывал в городе Битянь. Население состояло из 120 тыс. семей, 600 тыс. душ, строевого войска в 120 тыс. человек [10, с. 172]. Сведения о политической истории Кангюй также содержатся в сообщениях Чжан Цяня. В конце I века до нашей эры ханьский наместник Западного края сообщал китайскому императору о том, что «Кангюй (по сравнению с Усунь) горд и дерзок и никак не соглашается делать поклонение перед нашими посланниками. Чиновников, посылаемых к нему от наместника, сажают ниже усуньских послов. Князьям и старейшинам его подают кушанья прежде, а потом уже посланным от наместника». В 47-46 годах до нашей эры кангюйский правитель поддержал северохунского шаньюя Чжичжи в борьбе с Усунь, союзником которого выступал ханьский Китай. Кангюйский правитель отдал Чжичжи в жены свою дочь, выделил ему землю на востоке своих владений и передал под его командование часть своих войск. Но Чжичжи не выполнил условия Кангюй обезопасить восточные границы, не пожелал следовать обычаям кангюй, убил дочь правителя, за что был изгнан из ставки правителя. В III-V веках, Кангюй утрачивает свою гегемонию в данном регионе, сюда вторгаются тюркоязычные племена.

Памятниками времен Кангюй являются поселения Актобе неподалеку от Чардары. В Отрарском оазисе на левом берегу Арыси на площади около 100 км² имеются остатки двух десятков городищ в виде бугров - тобе. Самый крупный - Кок-Мардан - городской центр. У усуней и канглы кочевое скотоводство сочеталось с земледелием. Расслоение общества на бедных и богатых было более выраженным, чем у саков. Усуни были больше скотоводами. Уже упоминавшийся китайский I историк Сыма Цянь писал: «В Усунь много коней. Их самые богатые люди имеют до 4-5 тысяч голов лошадей». Канглы же в основном занимались земледелием, они жили в поселениях с крепостными стенами и рвами, здания возводились из кирпича, в том числе и сложные дворцовые комплексы. У усуней и канглы существовало рабство, рабами были в основном пленные. Они, главным образом, использовались в домашнем хозяйстве.

Известно также, что в Западном и Центральном Казахстане в V-VI веках существовал Аварский каганат; предполагается, что авары - потомки жуань-жуаней, создавших в IV-V веках каганат в Монголии. В 552 году авары были разгромлены племенами тюрков и под их натиском ушли в Европу.