Игорь Ткаченко родился 26 июля 1964 года в посёлке Венцы-Заря Краснодарского края. Переехал в столицу БАМа вместе с родителями. Окончил школу № 7 города Тында. В 1985 году окончил Борисоглебское высшее военное авиационное училище летчиков им. В. П. Чкалова, в 2000 году — Военно-Воздушную Академию им. Ю. А. Гагарина.
Проходил службу в качестве лётчика-инструктора в Борисоглебском ВВАУЛ, а с 1987 года служил на Кубинской авиабазе. За время прохождения службы освоил самолёты Л-29, МиГ-21, МиГ-29, Су-27, Су-35. Налетал на данных типах самолетов 2300 часов. Ткаченко летал на самолётах зарубежного производства: «Мираж» 2000, F-16.
Высшим пилотажем занимался с 1989 года. В составе пилотажной группы «Русские Витязи» числился с 1993 года, командиром группы стал в мае 2002 года.
Авиационная группа высшего пилотажа «Русские Витязи» была создана 5 апреля 1991 года из лучших лётчиков авиабазы Кубинка, в совершенстве освоивших Су-27. «Русские витязи» — одно из немногих пилотажных подразделений в мире, которое выполняет групповой высший пилотаж на самолётах класса тяжёлых истребителей. «Русские Витязи» не раз демонстрировали комплекс фигур высшего пилотажа, таких как петля Нестерова, «бочка», вираж на форсаже, роспуски «фонтан» и «ножницы», «колокол», пилотаж на встречных курсах, косая петля в «стреле».
Мастер одиночного и группового пилотажа Игорь Ткаченко выполнял сложные фигуры на предельных режимах истребителя СУ-27: «повороты на горке», проходы на скорости менее 170 км/ч. Ведущий и соло-пилот пилотажной группы «Русские витязи».
Увлекался нетрадиционной медициной и автомобилями.
Игорь Ткаченко погиб, выполняя полёт 16 августа 2009 года во время подготовки к авиасалону «МАКС-2009» пилотажных групп «Русские витязи» и «Стрижи». Самолёт Су-27УБ, в котором находились Игорь Ткаченко и старший штурман ЦПАТ Игорь Куриленко, столкнулся с Су-27, пилотируемым Виталием Мельником.
В результате падения самолёта Ткаченко и последующего за этим пожара на земле погибла жительница посёлка «Сосны-2», ещё 4 человека получили ожоги.
Все трое лётчиков обеих машин катапультировались. Причина, по которой, несмотря на катапультирование, погиб Игорь Ткаченко, на данный момент достоверно не известна. По некоторым данным, система катапультирования Игоря Ткаченко была повреждена во время столкновения самолётов, и парашют не раскрылся, по версии некоторых очевидцев, парашют загорелся в воздухе, по версии специалистов НПП «Звезда», катапультировавшемуся пилоту могло не хватить высоты для раскрытия парашюта. По другой версии, Ткаченко погиб ещё в самолёте в результате удара врезавшегося в него истребителя, а система катапультирования сработала автоматически или была активирована штурманом Игорем Куриленко.
Президент России Дмитрий Медведев выразил соболезнования родным и близким командира пилотажной группы «Русские витязи» Игоря Ткаченко в связи с его трагической гибелью.
Министр обороны РФ Анатолий Сердюков принял решение представить Игоря Ткаченко к награждению государственной наградой посмертно «за мужество и героизм». Из-за гибели командира пилотажная группа «Русские витязи» отменила свои показательные выступления на авиасалоне МАКС-2009. Впоследствии, памяти своего командира лётчики команды «Русские витязи» посвятили свой полёт на закрытии этого авиасалона.
Похоронен 19 августа 2009 года на кладбище села Никольское, близ города Кубинка, неподалёку от аэродромной стоянки «Русских витязей».
Был женат, воспитывал сына и дочь. Сын Игорь Игоревич Ткаченко закончил Армавирское училище лётчиков и продолжает дело отца.
18 августа 2009 года в память о погибшем лётчике авиасалон МАКС-2009 был начат с минуты молчания. В брифингах и конференциях пилотажных групп и командования ВВС РФ на авиасалоне неоднократно поднималась тема гибели лётчика и причин произошедшего. Пилотажная группа «Русские витязи» приняла участие в авиасалоне — 23 августа пилотажная программа авиасалона была закрыта проходом четвёрки Су-27.