Diplômé en lettres et en finances, Abdelaziz Belkhadem entame sa carrière professionnelle en 1964 comme inspecteur des finances, puis instituteur. Dès 1972, le président Houari Boumédiène le nomme directeur adjoint aux relations internationales à la présidence de la République.
Il est nommé en 1988 vice-président de l'Assemblée populaire nationale avant d'en devenir le président en octobre 1990 après la démission de Rabah Bitat. Ses fonctions cessent avec la dissolution de l'Assemblée le . Celle-ci, qui aurait été antidatée[5], n'est cependant annoncée que le 11 janvier, lorsque le président Chadli Bendjedid annonce sa démission[6].
De 1991 à 1997, il est membre du bureau politique du FLN et occupe à diverses reprises des postes ministériels : ministre des Affaires étrangères de 2000 à 2005 et ministre d'État et représentant personnel du président de la République de 2005 au . Au congrès du FLN de 2005, il est élu secrétaire général de ce parti.
Le , le président Abdelaziz Bouteflika le nomme chef du gouvernement pour succéder à Ahmed Ouyahia. Lors des élections législatives algériennes de 2007, il propose de supprimer la limite de mandats présidentiels et de passer du quinquennat au septennat[7].
Le , il est relevé de ses fonctions et est remplacé par le même Ahmed Ouyahia, tandis qu'il redevient ministre d'État, représentant personnel du président de la République. Le , il est reconduit au secrétariat général du Front de libération nationale (FLN). Contesté, il est destitué de sa fonction le [8]. Le , Bouteflika met fin par décret aux fonctions de Belkhadem en qualité de ministre d'État, conseiller spécial à la présidence de la République ainsi qu'à toutes ses activités en relation avec l'ensemble de structures de l'État. Il est également exclu du FLN[9].