Nazarbajev schaarde zich in augustus 1991 achter de Russische president Boris Jeltsin bij het neerslaan van de Augustusstaatsgreep in Moskou. Gorbatsjov bood Nazarbajev vervolgens het vicepresidentschap van de Sovjet-Unie aan, een aanbod waarvoor hij bedankte. Na de mislukte staatsgreep begon de Sovjet-Unie uit elkaar te vallen. Nazarbajev maakte zich er hard voor om de economische banden met Rusland goed te houden. Bij de eerste presidentsverkiezingen die op 1 december 1993 werden gehouden stond Nazarbajev als enige naam op het stembiljet. Hij haalde 91.5 procent van de stemmen. Op 21 december 1993 riep hij de Kazachse onafhankelijkheid uit.