Сначала это был не город, а посёлок Актауский. Появление города Актау стало результатом принятого руководством Советского Союза решения о создании ядерного щита страны с участием министерства среднего машиностроения. Был создан комплекс, который включал в себя добычу урановой руды, её переработку и обогащение на месте. Сеть предприятий этого комплекса обеспечивала основное производство химическими реагентами (азотно-туковый и сернокислотный заводы) , теплоэлектроэнергией, водой (ТЭЦ, БН-350). Была построена инфраструктура города, обеспечивающая проживание людей в безводной пустыне. С 1964 по 1991 город назывался Шевченко, в честь украинского поэта Тараса Шевченко, находившегося в середине XIX века в ссылке в расположенном севернее военном укреплении Новопетровское (ныне Форт-Шевченко).
