L’armée cosaque de Semiretchie a été créée en 1867 à partir des 9e et 10e régiments des Cosaques de Sibérie (devenant les 1er et 2e régiments des Cosaques de Semiretchie). Ils participent à l’expédition de Khiva en 1873 ainsi qu’à la répression de la révolte des Boxers en 1900.
Au début du XXe siècle, les Cosaques de Semiretchie fournissaient en temps de paix un régiment de cavalerie (4 sotnias) et une section de garde à l’armée impériale russe. En temps de guerre les effectifs passaient à trois régiments et douze sotnias indépendantes. En 1914 les Cosaques de Semiretchie représentaient une population de 22 473 individus.
Lors de la guerre civile russe une majorité de cosaques s’engagea du côté des armées blanches, notamment sous les ordres de l’ataman Doutov. Avec la défaite un grand nombre de familles part en exil en Chine voisine.