Исаак Дойчер родился в религиозной еврейской семье среднего достатка в городе Хшанув близ Кракова в Западной Галиции. В детстве занимался с раввином-хасидом, однако затем стал атеистом (как утверждал сам Дойчер, он проверил истинность веры и разуверился, употребив некошерную пищу на могиле цадика (праведника) в Йом-Кипур).
Первоначально получил известность как подающий надежды молодой поэт; с 16 лет печатал свои стихи в польских литературных изданиях. Стихи Дойчера, написанные на идише и польском, касались польской и еврейской истории, мифологии и мистицизма; таким образом, он пытался проложить мост между двумя культурами. Кроме того, также занимался переводами с идиша, латинского, немецкого и древнееврейского языков на польский.
Изучал историю, философию и литературу в Ягеллонском университете в Кракове. В 18 лет он выехал из Кракова в Варшаву и поступил в Варшавский университет, где изучал философию и политэкономию. В это же время Дойчер становится марксистом. В 1926 году он вступил в запрещённую Польскую коммунистическую партию и выступил в качестве редактора партийной прессы.
В 1931 году посещал Советский Союз, где получил от Московского государственного университета предложение занять должность преподавателя истории социализма и научного коммунизма. Однако Дойчер отказался и вернулся к подпольной работе в Польше.
В 1932 году он решительно выступил против сталинской политики в руководстве Коминтерна. В особенности Дойчер осуждал теорию и практику, рассматривавшую социал-демократию в качестве «социал-фашизма» и первостепенного врага коммунистического движения, справедливо усматривая в приверженности такому курсу одну из важнейших причин, приведших к поражению компартию Германии в борьбе против Гитлера. В своей статье «Угроза варварства в Европе» (1933) он ратовал за формирование единого фронта коммунистов и социал-демократов против нацизма.
Поскольку Дойчер перешел в ряды троцкистов, он тут же был исключен из компартии Польши (официально за «преувеличение угрозы нацизма»). Сам он писал впоследствии о себе как о «первом коммунисте, изганном из польской Компартии за антисталинизм». Хотя Дойчер и стал одним из виднейших польских троцкистов, с 1938 года он дистанцировался от официального троцкизма, не одобряя решения Троцкого основать Четвёртый Интернационал.
В апреле 1939 года, незадолго до оккупации Польши немцами, Дойчер эмигрировал в Лондон. Его жизнь был спасена, но он уже больше никогда не смог вернуться в Польшу и повидать кого-то из своих родственников. В Лондоне Дойчер, досконально изучив английский язык, писал статьи для газеты еврейской эмиграции из Польши, а также стал корреспондентом влиятельного издания «Экономист» (The Economist). Будучи членом Польской социалистической партии, в эмиграции он некоторое время входил в троцкистскую Революционную рабочую лигу (Revolutionary Workers League).
В 1940 году в Шотландии добровольцем вступил в польскую армию, однако вскоре был интернирован как опасный подрывной элемент. Освободившись в 1942 году, он вернулся в «Экономист» в качестве эксперта по Советскому Союзу и европейской политике, а также стал писать для «Обсервера» (The Observer). После войны он порвал с политическим троцкизмом (оставаясь при этом сторонником Троцкого) и занялся научной деятельностью.
Предметом особого изучения Дойчера были проблемы СССР и коммунистического движения. Одним из первых он попытался проанализировать явление сталинизма. Дойчер написал объемистую политическую биографию Сталина («Stalin: A Political Biography»), где, в отличие от многих «сталиноведов», выясняет реальные истоки становления, формирования и развития Сталина как революционера, политика и личности. Он исследует генезис сталинизма, показывает его объективные и субъективные причины и высказывает некоторые соображения о путях преодоления сталинизма как извращения марксистско-ленинской теории. Благодаря написанию политической биографии Сталина Дойчер стал считаться передовым специалистом по истории русской революции.
Главным трудом Дойчера стало фундаментальное исследование о Льве Троцком, состоящее из трех томов — «Вооруженный пророк» (1954), «Разоружённый пророк» (1959) и «Изгнанный пророк» (1963). Трилогия, изданная в Лондоне в 1954—1963 годах, основана на детальном изучении архива Троцкого при Гарвардском университете, в том числе «закрытой секции» архива, к которой Дойчер был допущен с разрешения вдовы Троцкого Н. И. Седовой (1882—1962); при этом далеко не все материалы он мог использовать в своей работе, так как официально эта часть архива была рассекречена лишь в 1980 году. Сокращенный русский перевод части второго и третьего томов, выполненный историком-американистом Н. Н. Яковлевым, вышел в Москве в 1991 году под названием «Троцкий в изгнании». Полный перевод всех трех томов появился в 2006 году в издательстве «Центрполиграф».
После написания биографий Сталина и Троцкого Дойчер рассчитывал начать работу над исследованием о Ленине, но не успел этого сделать.
Дойчер также является автором книги «Россия после Сталина» (1953), целого ряда исторических и социологических исследований, множества статей. После войны он активно выступал с позиций марксистского гуманизма (философские эссе «О социалистическом человеке», «On Socialist Man»).
Дойчеру принадлежит знаменитая фраза (приписываемая Черчиллю) из статьи о Сталине в Энциклопедии Британника: