Сазерленд получил степень бакалавра в электрической инженерии от Института технологий Карнеги (сейчас Университет Карнеги — Меллон), степень магистра от Калифорнийского технологического института и доктор наук в компьютерной инженерии (EECS) от MIT в 1963 году.
Он изобрел Sketchpad, как инновационную программу, которая повлияла на альтернативные интерфейсы взаимодействия с компьютерами. Sketchpad мог принимать ограничения и задавать взаимосвязи между сегментами и дугами, например диаметр дуг. Он мог рисовать горизонтальные и вертикальные линии, и комбинировать их в различные фигуры. Их можно было копировать, перемещать, поворачивать или масштабировать, сохраняя их основные свойства. Также Скетчпад впервые реализовывал алгоритм прорисовки окон и алгоритм обрезки, позволяющие масштабировать. Скетчпад работал на компьютере Lincoln TX-2 и повлиял на разработку oN-Line System.
Сазерленд заменил Дж. С. Р. Ликлайдера на посту главы офиса технологий обработки информации (англ. Information Processing Technology Office (IPTO)) ARPA (сейчас известного как DARPA), когда Ликлидер вернулся в MIT в 1964 году.
С 1965 по 1968 год он был англ. Associate Professor of Electrical Engineering в Гарвардском университете. С помощью своего студента Боба Спроула он создал то, что считается первым шлемом виртуальной реальности и дополненной реальности в 1968 году. Он был примитивным, как с точки зрения интерфейса так и по реализму, а его вес был таким большим, что он подвешивался к потолку. Виртуальная среда состояло из простых проводных моделей комнат. Грозный вид устройства дал ему соответствующее название — Дамоклов Меч.
Другой из его Гарвардский студентов, Дэнни Коген, был первым кто запустил симуляцию полёта через ARPANet. В 1967 году, работа Дэнни Когена над авиасимулятором привела к разработке алгоритма Коэна-Сазерленда, позволяющим эффективно находить отрезки прямых, находящихся внутри прямоугольника.
С 1968 по 1974 год Сазерленд был профессором в университете Юты. Среди его студентов были Алан Кей, изобретатель языка Smalltalk, Анри Гуро, придумавший метод тонирования Гуро, Франклин Кроу, разработавший методы антиалиасинга и Эдвин Катмулл, соучредитель Pixar и, в настоящее время, президент студий Walt Disney и Pixar Animation.
В 1968 году он стал соучредителем Evans & Sutherland вместе со своим другом и коллегой Дэвидом Эвансом. Компания была пионером в области аппаратного обеспечения для ускорения трёхмерной графики реального времени и принтерных языков. Среди бывших работников Evans & Sutherland были основатели Adobe (Джон Уорнок) и Silicon Graphics (Джим Кларк).
С 1974 по 1978 год он работал в Калифорнийском технологическом интситуте, где был основателем кафедры компьютерных наук. Потом он создал консалтинговую компанию Сазерленд, Спроул и компаньоны, которая была затем куплена Sun Microsystems, впоследствии на её основе был создан исследовательского отдел Sun Labs.
Он имеет двух детей и трёх внуков. 28 мая 2006 Айвен Сазерленд женился на Марли Ронкен.
Старший брат Айвена, Берт Сазерленд, также является выдающимся учёным компьютерных наук.
Сазерленд имеет более 60 патентов, включая: