Kırım’ın Bahçesaray şehri yakınlarındaki Avcıköy’de doğdu. Gaspıra, İsmail Bey’in babasının doğduğu yerin adıdır. İsmail Bey’in babası, Çarlık ordusundan emekli bir teğmen olan Mustafa Alioğlu; annesi, Kırım asilzadelerinden İlyas Mirza Kaytafoz’un kızı Fatma Hanım’dır. İsmail Bey, ilk öğrenimini Bahçesaray’da bir Müslüman mektebinde aldıktan sonra, on yaşlarındayken Akmescid Erkek Ortaokuluna başladı. Burada iki yıl okuduktan sonra, önce Voronej’de bir askeri okula, ardından da Moskova’daki Harp Okuluna girdi. 1867’de altıncı sınıftayken, arkadaşı Mustafa Mirza Davidoviç ile Girit isyanında Rum asilerine karşı mücadele eden Osmanlı güçlerine katılmak üzere İstanbul’a gitmek için Kırım’a geldi. Buradan gizliceOdessa’ya geçtiklerinde İstanbul’a gidemeden yakalandılar. Bu olay, Gaspıralı’nın askerî öğrenciliğinin sona ermesine sebep oldu. Moskova’ya tekrar dönemedi ve 1868’de, daha 17 yaşındayken Bahçesaray’daki Zincirli Medresede Rusça öğretmenliğine başladı. Öğretmenliği esnasında Rus edebi ve felsefi eserlerini okudu. 1872’de Kırım’dan ayrılarak İstanbul, Viyana, Münih ve Stuttgart üzerinden Paris’e gitti. Paris’te bulunduğu iki yıl süresince, meşhur Rus edebiyatçısı İvan Turgenyev’in yanında yardımcılık ve bunun yanı sıra tercümanlık yaptı.

Daha sonra, uzun zamandır hayalini kurduğu Osmanlı zabiti olma amacıyla 1874’te İstanbul’a gitti. İstanbul’da kaldığı yaklaşık bir yıllık zaman zarfında, çok istediği zabit olma fikrini gerçekleştiremedi ve Kırım’a geri döndü. 1878 yılında Bahçesaray belediyesine başkan yardımcısı seçilen İsmail Bey, bir yıl sonra da başkanlığa getirildi ve 1884 yılına kadar, beş yıl boyunca bu görevde bulundu. 1881 yılında Akmescid’de çıkarılmakta olan Tavrida gazetesinde Genç Molla takma adıyla, daha sonraları kitap haline de getirilen Rusya Müslümanlığı adını taşıyan yazılarını yazı dizisi halinde yayımladı. Türkçe bir yayın organı çıkarmak için yaptığı resmi girişimleri reddedilmiş ancak gazetenin bütün içeriğinin Rusçasıyla birlikte yayınlanması şartıyla Türkçe bir gazete çıkarma izni aldı. İlk sayısı 22 Nisan 1883’te Bahçesaray’da çıkan ve haftada bir gün yayınlanan bu gazetenin adı, Şinasi Efendi’nin Tercüman-ı Ahvâl’inden esinlenilerek konulan Tercümân-ı Ahvâl-i Zaman’dı. Daha sonra,1903 yılında haftada iki gün çıkmaya başlayan gazete, 1912’den itibaren günlük olarak yayınlanmaya başlandı. Gaspıralı, bir yandan gazete çıkarmaya gayret ediyor, bir yandan da "usûl-i cedîd" okulları üzerinde çalışıyordu. Bu amaçla, yurt içi ve yurt dışı pek çok ziyaretlerde bulundu. 24 Eylül 1914’te Bahçesaray’da öldü.