Les parents d'Isaac sont morts durant sa tendre enfance, ses grands parents l'ont élevé. Il a commencé à chanter à 5 ans et appris tout seul à jouer du piano de l'orgue et du saxophone. Il a déménagé à Memphis pour pouvoir jouer dans le circuit des clubs de la ville. Il fut membre de différents groupes, notamment Sir Isaac And The Doo-dads, les Teen Tones et Sir Calvin And His Swinging Cats. En 1962, il commença à enregistrer des chansons pour divers labels locaux. En 1964 il signe chez Stax Records. Isaac travaille avec le saxophoniste des Mar-Keys, Floyd Newmann et remplaça de temps en temps Booker T. Jones.
Après avoir joué quelques sessions pour Otis Redding, Isaac s'associe avec David Porter et le duo donna le jour à des succès de Sam and Dave tels que Hold On I'm Comin, Soul Man and When Something Is Wrong With My Baby. Ils écrivirent la chanson B-A-B-Y pour Carla Thomas, et les arrangements des I Had A Dream et I Gotta Love Somebody's Baby de Johnnie Taylor. Isaac et David formèrent le groupe Soul Children afin de servir de médium pour leur qualité de songwriting. En 1967, Isaac relance sa carrière avec l'album Presenting Isaac Hayes. Hot Buttered Soul suivit deux années après. The Isaac Hayes Movement et To Be Continued suivirent en 1970, puis Black Moses en 1971. Le film de la blaxploitation Shaft sortit aussi cette année, le titre phare devint un énorme hit à la fois dans les charts Pop et R&B cette année, jusqu'à atteindre la 1re place. Cette chanson fut reprise plus tard par Eddy And The Soul Band en 1985, et atteint la 13e place dans les charts anglais. D'autres BO de film suivirent dans le genre de Tough Guys en 1973 et Truck Turner en 1974 (dans lequel il assure lui-même le rôle principal).
Isaac quitta Stax Records en 1975 après des litiges sur les royalties, et monta son propre label Hot Buttered Soul, et fit faillite l'année suivante. Il signa chez Polydor et Spring. En 1977, le double-album A Man and a Woman, enregistré avec Dionne Warwick, manifesta un redémarrage de sa carrière. En 1979 une collection de duos avec Millie Jackson, nommé Royal Rappin's sortit. Il produit également l'album Here's My Love pour l'artiste Linda Clifford la même année. Isaac sortit une paire d'albums solo, en 1980 avec And Once Again et en 1981 avec Lifetime Thing. La même année, Isaac fait une apparition dans le film de John Carpenter, New York 1997, en tenant le rôle du « Duc de New-York ».
Musicalement, Isaac a fait une pause de cinq ans avant de réapparaître sur le devant de la scène avec Ike's Rap, un single qui a fait le Top 10 U.S. R & B, tiré de l'album U Turn. Il sort Love Attack deux ans plus tard, avant de remettre de côté la musique pour se concentrer sur sa carrière d'acteur.
En 1995, Isaac se convertit à la scientologie. Il sort la même année deux albums Branded et l'instrumental Raw and Refined. Sous le nom officiel de Nene Katey Ocansey I, il sert la famille royale du Ghana.
En 1997, il accepte de doubler la voix de Chef, dans la série télévisée d'animation South Park. Il quitte la série en 2005 suite au conflit l'opposant aux producteurs sur la scientologie, après avoir participé à 9 saisons.
En 2000, 29 ans après la sortie de Shaft, Isaac retravaille sur une nouvelle version de l'original avec la sortie d'un nouvel épisode de Shaft. Ce film tourne autour du détective, joué par
Samuel L. Jackson qui reprend le rôle anciennement tenu par
Richard Roundtree. En 2001, il soutient
Alicia Keys en tant que musicien et arrangeur sur son premier album Songs in A minor.
En 2005, il joue comme invité le rôle d'un jaffa dans la série télévisée Stargate SG-1.
Il meurt le 10 août 2008 à l'âge de 65 ans à son domicile à Memphis, au Tennessee suite à des problèmes cardiaques.