Attentatsmannen greps på platsen, och ska enligt polisen ha erkänt skjutningen och sagt att han agerade på egen hand. Tidigare uppgifter om att angriparen dödats dementeras.
Imran Khan fördes till sjukhus i Lahore och hans tillstånd beskrivs som stabilt.
Attacken ägde rum i distriktet Wazirabad i provinsen Punjab. Khan reste i en kolonn av fordon på väg mot huvudstaden Islamabad i syfte att pressa fram ett nyval. Han ska ha stått på en provisorisk scen dragen av en lastbil som långsamt passerade genom en folkmassa när en man dök upp med ett automatvapen.
– Han avlossade en salva. Alla som stod i främre ledet träffades, berättar den tidigare informationsministern Fawad Chaudhry för AFP.
Khans anhängare försökte ta vapnet från attentatsmannen och i tumultet missade han sitt mål, men flera personer skadades och en dödades, enligt Chaudhry.
Imran Khan kom till makten 2018, men tvingades bort av en misstroendeomröstning i parlamentet i april. Han har hävdat att han utsatts för en komplott av sin efterträdare, premiärminister Shahbaz Sharif, och USA.
Den tidigare cricketstjärnan har sedan dess högljutt kritiserat landets regering och militär, och har hållit flera massmöten för att mobilisera sina anhängare.