Babası eski Fenerbahçeli oyunculardan Memmet Hacıoğlu'dur. Babasına karşın İsmail koyu bir Galatasaraylıdır. Kardelen adında bir kız kardeşi vardır. Henüz 12 yaşında iken Dublaj yaparak para kazanmaya başladı.
Müjdat Gezen Sanat Merkezi Tiyatro Bölümünde eğitim aldı. Orada iki sezon da tiyatro oyunlarında rol aldı. Bir sezon hocaları Aydoğan Tamer ve Erdal Duman'ın kurdukları özel tiyatroda, ardından da yine Duman'ın kurduğu İstanbul Gençlik Tiyatrosu'nda oynadı.
Müjdat Gezen sanat Merkezi'nde okurken bir taraftan da reklamlarda seslendirme yapmaya başladı. "Bir İstanbul Masalı" dizisinde evin haylaz oğlu Ozan'ı oynarken Mimar Sinan Üniversitesi, Devlet Konservatuarı Tiyatro Bölümünü kazandı. Bölüm Başkanı Zeliha Berksoy'un 'Hem okul hem dizi aynı anda olmaz' sözü nedeniyle ilk sınıftan ayrılarak okulu bıraktı.
2002 yılında Yönetmenliğini Ömer Kavur'un yaptığı senaryosunu Macit Koper ileÖmer Kavur'un hazırladığı "Karşılaşma" adlı sinema filminde İsmail HacıoğluOsman karakterini canlandırdı. Baş rollerde ise Uğur Polat, Lale Mansur, Çetin Tekindor ve Aytaç Arman oynadı. İsmail Hacıoğlu, bu film ile 40. Antalya Film Şenliği - Umut Veren Genç Oyuncu ödülünü aldı.
2003 yılında ""Bir İstanbul Masalı"" adlı dizide oynadı. Bu dizide Ahu Türkpençe, Mehmet Aslantuğ, Ozan Güven, Çetin Tekindor, Arsen Gürzap,Vahide Gördüm ve Altan Erkekli, Yasemin Çonka gibi oyuncularla birlikte yer aldı.
2007 yılında yönetmeni Ömer Vargı, senaristi Yavuz Turgul olan "Kabadayı" sinema filminde Şener Şen, Kenan İmirzalıoğlu, Aslı Tandoğan, Rasim Öztekin, Tarık Ünlüoğlu ile beraber oynadı.
2013 yılı Nisan ayında TRT'de yayınlanmasına başlayan "Osmanlı Tokadı" adlı dizide Fatih Sultan Mehmed rolünü canlandırdı. Bu dizide eşi Vildan Ataseverve Alper Kul, Uğur Çavuşoğlu, Mazhar Alanson da rol almıştır.
İsmail Hacıoğlu, 10 Nisan 2010 tarihinde oyuncu Vildan Atasever ile evlendi. 2014 yılında eşi ile beraber İstanbul'u terk ederek Datça'ya yerleşti. 21 Ocak2015 tarihinde boşandılar.
İsmail Hacıoğlu, 5 Şubat 2016 tarihinde dansçı Duygu Kaya Kumarki ile evlendi.