Родился в кишлаке Курук ныне Явинского (Худжандского) района Согдийской (Ленинабадской) области в семье крестьянина-батрака. По национальности таджик.
Окончил педагогический техникум (1935) и Высшую партийную школу при ЦК ВКП (б)(1950).
Трудовую деятельность начал в 1935 году учителем начальной школы Науского района.
Член ВКП(б) с 1939 года.
С 1936 года находился на руководящей работе в комсомольской организации Таджикистана. В 1943-1947 — первый секретарь ЦК ЛКСМ Таджикистана.
После окончания Высшей партийной школы при ЦК ВКП (б) - секретарь Сталинабадского обкома КП(б) Таджикистана (1950-1951). В 1951-1952 годах - заведующий отделом прпаганды и агитации (ОПиА) ЦК КП(б)Т.
В 1952-1954 - первый секретарь Ленинабадского обкома КП Таджикистана.
В 1954-1955 был секретарём ЦК КП Таджикистана.
С 29 марта 1955 по 25 мая 1956 года — Председатель Совета Министров Таджикской ССР. С 24 мая 1956 года по 12 апреля 1961 года — первый секретарь ЦК КП Таджикистана.
В 1961 году на пленуме ЦК КПСС вместе с председателем Совета министров Назаршо Додхудоевым обвинён в «систематической фальсификации отчетных документов», в том, что «докладывали о перевыполнении планов продажи хлопка государству, фактически же эти планы не выполнялись».
12 апреля 1961 года снят со всех постов и исключён из партии. Восстановлен в КПСС в 1986 году.
Депутат Верховного Совета СССР 3-5 созывов, депутат Верховного Совета Таджикской ССР, член ЦК ЛКСМ и ЦК КП Таджикистана. Член Бюро ЦК КП Таджикистана в 1954-1961. Член Центральной ревизионной комиссии КПСС в 1956—1961. Член Союза Журналистов СССР.
С 1961 по 1964 года — директор отстающего совхоза «Митин—тугай» (ныне хозяйство им. Турдыева Московского района Хатлонской области). С 1964 по 1973 год — директор племсовхоза «Гарм» Комсомолобадского района.
В марте 1973 года был назначен заместителем директора, а с декабаря 1976 года работал директором совхоза «ХХ партсъезд» Куйбышевского района.
С 1986 года — на пенсии. Умер в Душанбе.
Именем Турсуна Ульджабаева названы школы и хозяйства в различных уголках Таджикистана. Указом Президента Республики Таджикистан Эмомали Рахмонова от 9 сентября 1997 года за № 118 Нурекской ГЭС присвоено имя Турсуна Ульджабаева.