7 июня 2002 года в г. Санкт-Петербурге во время двусторонней встречи Президента Республики Казахстан Нурсултана Назарбаева и Президента Российской Федерации Владимира Путина, был подписан учредительный договор между АО «Национальная компания «КазМунайГаз» и ОАО «Газпром» о создании совместного предприятия «КазРосГаз», на которое возлагалось право осуществлять маркетинговые исследования рынков сбыта природного газа и продуктов его переработки, переработку газа, обеспечение его транспортировки, реализацию на внутреннем и внешнем рынках.

10 июня 2002 года Управлением юстиции по г. Алматы компания «КазРосГаз»  была зарегистрирована в качестве юридического лица.

Во исполнение основных положений Соглашений между Правительством Республики Казахстан и Правительством Российской Федерации о сотрудничестве в газовой отрасли от 28 ноября 2001 года и о сотрудничестве в создании хозяйственного общества на базе Оренбургского газоперерабатывающего завода от 03 октября 2006 года, ТОО «КазРосГаз» на взаимовыгодной основе осуществляет закуп и переработку сырого газа Карачаганакского месторождения на мощностях Оренбургского газохимического комплекса, обеспечивая в течение двенадцати лет гарантированные и надежные поставки «голубого» топлива населению и промышленному комплексу Республики Казахстан.

В целях эффективного исполнения основных положений вышеуказанных Соглашений ТОО "КазРосГаз" реализует проект по строительству и вводу в эксплуатацию производственной базы по грануляции серы годовой мощностью до 500 тыс. тонн вблизи Оренбургского газоперерабатывающего завода. Реализация данного проекта улучшит эффективность реализации серы, обеспечивая ее хранение, упаковку и транспортировку в соответствии с международными требованиями.

Совместным решением АО НК «КазМунайГаз» и ОАО «Газпром», являющихся уполномоченными организациями по Соглашению между Правительством Республики Казахстан и Правительством Российской Федерации о совместной деятельности по геологическому изучению и разведке трансграничного газоконденсатного месторождения Имашевское от 7 сентября 2010г. ТОО «КазРосГаз» определен единым оператором по данному Соглашению. Реализация данного проекта будет способствовать дальнейшему развитию двустороннего сотрудничества между Казахстаном и Россией в нефтегазовой отрасли, росту экономического потенциала и повышению благосостояния народов двух государств.