Хаджи родился около 1397 предположительно в городе Лиде, тогдашней столице великого княжества Литовского, где его семья проживала в эмиграции из-за нестабильного положения в Крыму. Среди его предков были эмиры (провинциальные наместники) Крымского улуса Золотой Орды. Он вёл своё происхождение от Тука-Тимура, тринадцатого сына Джучи и внука знаменитого монгольского великого хана-завоевателя Чингизхана. Тука-Тимур участвовал в завоевательных походах Бату-хана. В 1260-х годах золотоордынский хан Менгу-Тимур отдал Крым в управлению своему дальнему родственнику Уран-Тимуру, сыну Тука-Тимура. Потомки Уран-Тимура управляли Крымским полуостровом в качестве ханских наместников.

Отцом Хаджи был Гыяс-эд-Дин, старший сыном Таш-Тимура, который в 1395 провозгласил себя независимым крымским ханом. Во время нашествия на Золотую Орду Тамерлана Таш-Тимур был изгнан из своих владений. Его сыновья Гыяс-эд-Дин и Девлет-Берди были вынуждены бежать в литовские владения. Братья поддерживали золотоордынского хана Тохтамыша в борьбе за власть с могущественным темником Едигеем. В одной из битв погибли многие соратники Тохтамыша, среди которых был и Гыяс-эд-Дин. Предания сообщают, что слуга Гыяс-эд-Дина едва спас малолетнего сына своего хозяина от истребления, постигшего сторонников Тохтамыша. Около шести лет слуга где-то скрывался с ребёнком, пока не вернулся в родное селение и передал мальчика на воспитание родственникам.

В 1419 Едигей погиб в боях с сыновьями Тохтамыша. В Крыму утвердился Девлет-Берди, второй сын Таш-Тимура и дядя Хаджи. В 1427 Девлет-Берди захватил столицу Золотой Орды — Сарай, но вскоре был убит Бораком.

В 1428 Хаджи, пользовавшийся поддержкой великого князя Литовского Витовта, захватил Крымский улус. Во главе 16-тыс. войска Хаджи занял Эски-Кырым (Старый Крым). На сторону Хаджи перешли крупные крымские мурзы из рода Ширин. Под власть нового хана перешли города Кырк-Ер (Чуфут-Кале) и Эски-Кырым. В том же году золотоордынский хан Улу-Мухаммед решил подчинить Крым своей верховной власти и организовал поход на Хаджи. Тегене-бей, глава рода Ширин, перешёл на сторону Улу-Мухаммеда и во главе татарского войска вторгся в Крым. Хаджи, лишившийся поддержки знати, бежал из Крыма в Дешт-и-Кипчак, а оттуда перебрался в литовские владения. Витовт обещал оказать Хаджи-Гирею поддержку в борьбе за наследственный Крымский улус.

В литовских владениях проживало множество татар, бежавших туда во время смуты в Золотой Орде. В 1431 во главе нового войска, собранного в Литве, Хаджи предпринял поход на Крым и осадил город Эски-Кырым, который вынужден был капитулировать. В это время ширинский мурза Тегене-бей рассорился с ханом Золотой Орды Улу-Мухаммедом и вернулся в Крым. Под Перекопом Хаджи встретился с Тегене-беем, который признал его своим повелителем. Ханы Золотой Орды Улу-Мухаммед и Кичи-Мухаммед, воевавший между собой за ханский трон, стремились подчинить своей власти Крымский улус. Однако крымский хан Хаджи смог нанести поражение их войскам и сохранить за собой родовой улус.

В 1433 Хаджи заключил союзный договор с крымским княжеством Феодоро (Гóтия на юге Крыма). Осенью того же года готский князь Алексей, рассчитывая на поддержку своего союзника, совершил поход на генуэзские владения в Крыму. Он осадил и захватил генуэзскую крепость Чембало (Балаклава). В ответ Генуя организовала карательную экспедицию на мятежное крымское княжество. Генуэзцы послали в Крым эскадру из двадцати галер с 6 тыс. солдат под командованием Карло Ломеллино. 4.06.1434 генуэзцы взяли и разграбили Чембало, захватив в плен князя Феодоро Алексея. Затем генуэзцы осадили, взяли штурмом и разорили феодорийскую крепость Каламиту, охранявшую единственный морской порт этого княжества. После этого генуэзцы двинулись дальше, но 22 июня под городом Эски-Кырым были разгромлены 5-тыс. отрядом крымского хана Хаджи. Его войско подошло к Каффе и обложило город. 13.07.1434 был заключён мирный договор, по условиям которого генуэзцы признали Хаджи крымским ханом и выплатили ему большой выкуп за возврат своих пленных солдат и граждан.

В 1434 хан Золотой Орды Улу-Мухаммед во главе большого войска выступил в поход на Крымский улус, чтобы вновь подчинить его своей верховной власти. Ширинские мурзы изменили Хаджи-Гирею и перешли на сторону Улу-Мухаммеда, ударив в тыл крымскому хану. Хаджи потерпел поражение и с остатками своих войск отступил за Днепр. Он удалился в литовские пограничные владения, где вскоре собрал новое войско, готовясь к походу на Крым.

В это время в самом великом княжестве Литовском шла ожесточеная и кровопролитная феодальная война за великокняжеский престол между двоюродными братьями Свидригайлом Ольгердовичем и Сигизмундом Кейстутовичем. Золотоордынский хан Улу-Мухаммед, опасаясь Хаджи, разорвал свой союз со Свидригайлом и стал поддерживать Сигизмунда. Сигизмунд вначале хорошо принял Хаджи и обещал ему свою поддержку, но потом решил его задержать, чтобы он не вернулся в Крым. Хаджи был приглашен в Вильно, где он стал проживать в качестве почётного заложника. Сигизмунд дал ему в держание замок Лиду с округой.

В это время Улу-Мухаммед занял Крым и посадил в Эски-Кырыме своего наместника. В 1437 другой хан Кичи-Мухаммед, противник Улу-Мухаммеда, подчинил Крым своей власти и изгнал его наместника. Вскоре в причерноморских степях утвердился хан Сеид-Ахмед, внук Тохтамыша, который изгнал Улу-Мухаммеда на северные рубежи Золотой Орды и захватил Крым. В Крыму царила разруха. Кочевые татары несколько раз опустошали полуостров. Чиновники и кадии, назначенные Сеид-Ахмедом, резко увеличили подати, что вызвало недовольство населения.

Около 1440 крымско-татарская аристократия во главе со знатными кланами Ширин и Барын обратилась к новому великому князю Литовскому Казимиру Ягеллончику с просьбой отпустить Хаджи в Крым для того, чтобы возвести его на ханский престол. Казимир вызвал Хаджи из Лиды в Киев, где последний встретился с бейскими посланцами, а затем в их сопровождении выехал из Киева в Крым. Кроме татарской свиты, Хаджи сопровождал литовский военачальник Радзивилл. Крымские беи и мурзы во главе с Тегене Ширином присягнули Хаджи-Гирею как своему правителю, а литовский маршалок Радзивилл утвердил его на ханском престоле от имени великого князя Литовского.

В 1441 Хаджи с войском вступил в Крым и подчинил его своей власти, изгнав наместника Сеид-Ахмеда. В следующем году произошёл военный конфликт между Хаджи-Гиреем и генуэзской колонией Каффой из-за того, что генуэзцы предложили крымскому хану заключить новое мирное соглашение на не выгодных для Хаджи условиях. Генуэзская республика прислала в Каффу большой военный отряд. В решающей битве Хаджи, применив хитрость, разбил врага. Каффа обменяла пленных и пошла на уступки.

Сеид-Ахмед с большим войском вторгся в Крым. Ширинские мурзы признали его крымским ханом. Хаджи бежал из Крыма на Днепр, где стал собирать войска для продолжения борьбы. Сеид-Ахмед собрал дань и сжёг Эски-Кырым, чем лишил себя поддержки со стороны крымской знати. После отступления Сеид-Ахмеда из Крыма Хаджи укрепился в Перекопе и продолжил борьбу против Большой Орды. Пока Сеид-Ахмед был занят войной на Дону, Хаджи попытался захватить кочевья его подданных в Дешт-и-Кипчаке, но был отражен и отступил в Перекоп. Ханский наместник, узнав о поражении Хаджи, попытался захватить Перекоп и прорваться к Сеид-Ахмеду. Хаджи разгромил его, но преследовать не стал. Он начал укреплять Перекоп и готовиться к нападению Сеид-Ахмеда.

В 1445 Сеид-Ахмед, одержав победу над своими соперниками, с большим войском выступил в поход против Хаджи. Он осадил Перекоп, но не смог им овладеть. Во время отступления противника Хаджи нанес Сеид-Ахмеду серьёзное поражение. Хан Большой Орды, потеряв много людей и коней, отступил за Дон. Вместе с отрядами ширинских и барынских мурз Хаджи вступил в Крым, где был провозглашен ханом.

После своего возвращения на ханский престол Хаджи возобновил союз с княжеством Феодоро, направленный против Каффы. Татарский отряд во главе с сыновьями хана помог готскому князю отбить у генуэзцев захваченный ими город-порт Каламиту. Крымский хан оказывал княжеству Феодоро финансовую и политическую поддержку. В Эски-Кырыме вместе с детьми Хаджи воспитывался юный наследник княжества, а при дворе феодорийского князя Алексея проживал младший сын хана, Менгли.

Отвергнув зависимость Крыма от Орды, Хаджи стал первым независимым правителем Крымского Юрта. Ордынские правители не признали этой независимости, и Хаджи-Гирею приходилось вести с ними борьбу. Эта борьба сдерживала натиск Орды на степные окраины великого княжества Литовского, поэтому в польской историографии XV-XVI веков Хаджи изображается как страж украинских границ и верный союзник Литвы.

Хаджи одержал две крупные победы над ханами Орды. Сеид-Ахмед, контролировавший степи от Днестра до Дона, совершал многочисленные набеги на приграничные литовские и польские земли. При нападении Сеид-Ахмеда Казимир обращался за помощью к Хаджи-Гирею. В 1452 Сеид-Ахмед предпринял очередной набег на южные литовские владения и разорил Подольскую землю до Львова. С большим количество пленников и богатой добычей он двинулся обратно в свои улусы. Хаджи, собрал войско, выступил против Сеид-Ахмеда, напал на него после переправы через Днепр, окружил и разгромил войско Большой Орды. Сеид-Ахмед с небольшим количеством воинов смог вырваться из окружения, а большинство его людей перешло на сторону крымского хана. Разбитый Сеид-Ахмед бежал к Киеву, обратившись за помощью к Казимиру, но был арестован и отправлен в Вильно, затем в Ковно, где он прожил остаток своей жизни. Девять сыновей Сеид-Ахмеда поселились среди литовских татар.

В 1465 в битве на Дону Хаджи разгромил хана Большой Орды Махмуда, выступившего в поход на Русь. После поражения Махмуд, свергнутый с престола своим младшим братом и соперником Ахматом, бежал в Астрахань (Хаджи-Тархан). Многие ордынцы перешли на службу к Хаджи-Гирею, который расселил их в своих владениях и ещё более увеличил свои военные силы. Победы Хаджи приблизили окончательный распад Золотоордынской империи.

Летом 1454 османская эскадра (56 судов) под командованием Демир-кяхьи появилась у берегов Крыма, чтобы пограбить генуэзские торговые поселения. В начале июля турецкий корабли подошли к Каффе и высадили на берег десант. Турецкий отряд попытался взять крепость штурмом, но был отражен. На третий день к Каффе подошёл Хаджи с 6-тыс. войском. Он вступил в переговоры с Демир-кяхьей и на следующий день турки отступили от Каффы, а затем, потребовав и получив от генуэзцев припасы, ушли в море.

Хаджи-Гирей был необычайно популярен в народе, за что получил прозвище Мелек (Ангел). Он умер в августе 1466 и был похоронен в склепе в столичном селении Салачик в черте современного Бахчисарая.