Родился 2 ноября 1974 г. в Уфе (Башкирская АССР, ныне - Башкирия). Отец - Олег Леонидович Балабан - врач, мать - Альфия Мустаевна Каримова, учительница. Дед по материнской линии - башкирский поэт и писатель, лауреат Ленинской премии и Государственной премии СССР Мустай Карим (Мустафа Сафич Каримов).

В 1991 г. поступил на факультет романо-германской филологии Башкирского государственного университета, но в 1993 г. уехал на учебу в США. В 1997 г. получил диплом бакалавра Бриджпортского университета (штат Коннектикут, США, специальность - "Управление промышленными отношениями"). В 2001 г. в том же американском вузе получил диплом магистра делового администрирования.

В 2000-2001 гг. работал в г. Норуолк (Коннектикут) аналитиком нефтяного сектора в американской инвестиционной компании John S. Herold (ныне - в составе британской инвестиционной фирмы IHS Markit, "Ай-эйч-эс Маркит"), затем вернулся в Россию, где был принят на работу аналитиком по нефтегазовой отрасли в компании "Атон" Евгения Юрьева (впоследствии - советника президента РФ Дмитрия Медведева), в этот период неоднократно выступал в СМИ как эксперт по российским нефтегазовым компаниям. А 2003 г. - вице-президент "Атона" по инвестициям и банкам, в 2004-2006 гг. - директор управления рынков капитала той же компании.
В 2006 г. Тимербулат Каримов был назначен управляющим директором бизнес-направления корпоративных финансов и консультирования в банке "Уралсиб". С сентября 2009 г. по октябрь 2011 г. - президент "Сумма капитал" Зиявудина Магомедова. Параллельно был заместителем председател правления ЗАО "Юникредит банк".
С октября 2011 г. по февраль 2014 г. был вице-президентом Банка ВТБ и советником председателя правления банка Андрея Костина.
В 2013 г. стал соучредителем Фонда им. Мустая Карима, созданного для поддержки башкирского языка и литературы.
С 2014 г. - советник генерального директора Российского фонда прямых инвестиций (РФПИ) Кирилла Дмитриева.
13 сентября 2015 г. избран депутатом совета Плесского городского поселения третьего созыва (Ивановская область) в качестве самовыдвиженца. По итогам голосования занял первое место, набрав 21,4% голосов избирателей. 1 октября 2015 г. единогласно избран председателем совета. С 2016 г. - соучредитель фонда "Корпорация развития Плёса", созданного для инвестиций и благоустройства города. Вместе с супругой является соучредителем фонда "Дачный фестиваль", который занимается проведением одноименного фестиваля им. Шаляпина в Плесе.

Член совета директоров АО "Русская медная компания".
Вместе с родителями - совладелец 33% акций уфимского ООО "Арникс", занимающегося арендой и управлением имуществов.
Глава ряда НКО и фондов: директор фонда поддержки отечественной культуры и русских традиций "Традиции и культура" (с 2016 г.), президент фонда "Дом национальных литератур" (с 2017 г.). Член попечительского совета Федерации велосипедного спорта России (председатель совета - глава "Ростеха" Сергей Чемезов).

Женат. Супруга - Инга (род. 1982), дочь председателя правления "Роснефти" Игоря Сечина.

Увлекается теннисом, хоккеем, горными лыжами и гольфом.