תאריכי לידתו ופטירתו של ר"י הזקן אינם ידועים בוודאות. שנת לידתו מתוארכת סביב שנת ד'תתע"ה (1115). תאריך פטירתו בלוח העברי הוא כ"ז בתשרי. היו ששיערו ששנת פטירתו היא ב-ד'תתקל"ה (1175), אך הוכח שהיא בין השנים ד'תתקמ"ה (1185) – ד'תתקנ"ט (1199), כשההשערה הקרובה יותר היא לכיוון ד'תתקמ"ח (1188) – ד'תתק"נ (1190). ניתן לדעת בוודאות שנפטר רק לאחר רציחת בנו רבי אלחנן בשנת ד'תתקמ"ד (1184).
דודיו של רבי יצחק היו ראשוני בעלי התוספות, והם האחים רבנו תם, רשב"ם וריב"ם. רבנו תם, הפָּעיל שבין האחים, היה מנהיגה של יהדות צרפת ובעל השפעה גדולה על יהדות אשכנז; נוסף על כך, לאחר עקירתו מעיר מולדתו רמרו אל עירו של סבו רש"י, טרוייש, הקים שם רבנו תם ישיבה גדולה בראשותו, ובה למדו "תלמידים לרוב בלי מספר", כלשונו של רבי שלמה לוריא, וממנה יצאו רוב גדולי הדור לעתיד. ר"י הזקן למד בצעירותו אצל דודו ריב"ם, אולם הריב"ם נפטר בגיל מוקדם, ולאחר מכן למד ר"י בישיבתו של רבינו תם בטרוייש, אליה בא ר"י מעירו רמרו. ר"י היה מקורב מאוד לרבנו תם, והיה שרוי עמו בידידות עמוקה; הם התנצחו זה עם זה בהלכה פעמים רבות, וכאשר צדק ר"י בדבריו הודה לו רבנו תם וקיבל ממנו. בשלב מסוים שב רבי יצחק לרמרו והקים בה ישיבה, עוד בחייו של רבנו תם; לאחר מכן העתיק את ישיבתו לעיר דמפייר.
רבנו תם נפטר בשנת ד'תתקל"א (1171), ואז היה ר"י הזקן כבר בן למעלה מחמישים; עם מות דודו נעשה רבי יצחק לגדול הדור, ורבים מתלמידיו הוותיקים של רבינו תם עברו לישיבתו, כשהבולטים שבהם הם רבנו שמשון משאנץ ואחיו הריצב"א (שהיו קרובים מרוחקים של ר"י). אז הפכה ישיבת דמפייר לבית יוצר לתוספות, והחלה נהירה אדירה אליה מכל קצוות אירופה; ור"י, העומד בראשה, נחשב לגדול בעלי התוספות יחד עם דודו רבינו תם, שכן כל בעלי התוספות היו תלמידיהם, דנו ביסודות שהניחו ואחזו בשיטתם.
ר"י חיבר קובצי תוספות רבים, ששימשו בסיס לכל יצירת הענק של התוספות; מלבד זאת, מצויות גם תשובות רבות שהשיב בהלכה להמוני שואליו מצרפת ומחוץ לה. בתשובותיו הוא מזכיר את סבתו מרים בתו של רש"י, ואת אלווינא בתו של הריב"ן. ר"י היה מורם של רבים מחכמי אשכנז וצרפת, ומגדולי תלמידיו בצרפת הם רבי יהודה שירליאון, רבי שמשון מקוצי והאחים הש"ר משאנץ והריצב"א, ובאשכנז רבי יהודה בן קלונימוס משפיירא, ורבי אברהם בן עזריאל תלמיד רבי ברוך מרגנשבורג ומחבר הספר "ערוגת הבשם".
ישיבתו הייתה אבן שואבת לתלמידי חכמים, ושמו של רבי יצחק נישא והתפרסם בכל אירופה, כשתלמידיו ומבקשי תורתו פרושים מצרפת ועד אשכנז ובוהמיה, ומאנגליה ועד איטליה. שאלות רבות שוגרו אליו בכל תחומי ההלכה, ביניהן מגדולי דורו כמו רבינו חיים הכהן מפריז, רבי יוסף מאורליינש (בכור שור), רבינו נחמיה, והקדוש רבי יום טוב מיואני - תלמידי רבנו תם, רבי יוסף ב"ר משה מטרוייש (רבינו פורת) תלמיד רשב"ם, רבי אשר מלוניל מפרובאנס תלמיד הרז"ה, רבי ברוך מרגנשבורג תלמיד הריב"ם, רבינו יואל הלוי מבונא אבי הראבי"ה, רבי משה מלונדריש (לונדון), רבי שמואל מאניוב (אולי היא אנז'ו), חכמי לוניל, ורבים אחרים.
רבי מנחם בן זרח כותב בהקדמתו לספרו "צידה לדרך":
ואכן תלמידיו מזכירים את הערותיו על תוספותיהם שישבו ופירשו לפניו.
ר"י נשא לו לאשה את בתו של רבי יהודה מפריז, נכדם של הריב"ן ומרים בת רש"י. ממנה נולד לו בנו אלחנן, לימים אחד מתלמידיו הגדולים; בין הבן לאביו שררו יחסים חמים, ורבי יצחק היה מפלפל עמו בהלכה, דורש בעצתו ואף מעיין בחיבוריו של רבי אלחנן, שהפך גם הוא לאחד מגדולי בעלי התוספות. רבי אלחנן שימש מעין מזכיר לאביו הגדול, והיה כותב את תשובותיו של ר"י למענו ורושם את דבריו.
בשנת ד'תתקמ"ד (1184), עוד בחייו של ר"י, נרצח רבי אלחנן על קידוש השם, מאורע שהיה קשה מאוד לאב השכול. רבי אלחנן הותיר אחריו בן יחיד, שמואל, שנולד בשנה בה נרצח אביו; התינוק הובא לבית סבו רבי יצחק, ור"י גידל בביתו את היתום כל ימיו.
ר"י הזקן נפטר בשיבה טובה בין השנים ד'תתקמ"ח (1188) – ד'תתק"ן (1190), ונקבר ברמרו.
לאחר מות ר"י הזקן הפכו האחים רבינו שמשון משאנץ והריצב"א ליורשיו התורניים, כאשר הריצב"א מילא את מקומו בראשות בית המדרש של דנפירא ואילו אחיו חזר אל שאנץ, עיר הולדתם, והפך שם למקור הוראה ופלפול עיקרי – הש"ר משאנץ הוא שנחשב בדרך כלל ליורשו הרוחני ולתלמידו המובהק של ר"י הזקן. גם תלמידיו האחרים נעשו אז למורי הוראה ורבנים מגדולי הדור, כאשר הוקמה בפריז ישיבתו של רבי יהודה שירליאון, ובטרוייש ישיבתו של רבינו שלמה הקדוש מדרוייש.
שיטתו.
ר"י הזקן הגדיל את העיון והחקירה בתלמוד הבבלי יותר מכל קודמיו לפניו, ובדקדוקי התלמוד לא קם כמוהו לפניו ולאחריו; המהפכה התורנית והשיטה הלימודית שיצר הפכו נחלה לדורות עולם, והחותם שהותיר בפירוש התלמוד ובאופן לימודו הוא בולט וייחודי, הן בפן הלימודי-תאורטי והן בפן ההלכתי-מעשי. בכל הדורות שלאחריו נלמד התלמוד הבבלי בשיטה אותה הנחיל ר"י לתלמידיו.
ר"י הוא שהניח, לצד דודו רבנו תם, את היסודות ליצירתם של בעלי התוספות. עד לבעלי התוספות עסקה הספרות היהודית שמתקופת חיבור התלמוד ואילך בחיבורי קובצי הלכות או פירושים שונים לתורה שבכתב ולתורה שבעל-פה; בעלי התוספות פתחו נתיב חדש בצורת הלימוד המקובלת, ושמו להם למטרה ליישב את כל הסתירות שמצאו בתלמוד, מתוך הבנתם את התלמוד כ"כדור" – יצירה הרמוניסטית חסרת תחילה וסוף – ולא כ"קו", לו יש תחילה וסוף ובכל סתירה המצויה בו ניתן לומר כי התלמוד חזר בו מדבריו הראשונים. לנגד עיניהם של בעלי התוספות עמד חומר פרשני רב, החל מתלמוד ירושלמי ומדרשי אגדה והלכה וכלה בספרות הגאונים, והם השתמשו בו כדי לבאר את התלמוד בצורה מקיפה. מפעל התוספות הוא מהישגיה הגדולים ביותר של הרוח היוצרת בישראל בימי הביניים, ומהווה גורם עיקרי בהתפתחותה של ההלכה בתקופה ההיא.
תורתו ודבריו של ר"י הם ייחודיים מכמה צדדים: ראשית, משנתו עברה דרך כור מבחנם של שישים רבנים מתלמידיו שכל אחד מהם ייחד לו מסכת לבקיאות, לשם הארת דברים מכל חלקי התלמוד, ולכן תורתו של ר"י בהירה וסדורה היטב; ושנית, תורתו נמסרה לדורות בידי תלמידו רבינו שמשון משאנץ בתוספותיו, שבעריכתו של רבינו אליעזר מטוך נעשו לנחלת כל לומדי התורה שבעל-פה.
את עיקר תורתו למד מדודו רבנו תם, שהיה רבו המובהק ולו רחש כבוד רב והערכה עצומה; כאשר נפגש במאמר של רבנו תם שהיה מנוגד לדעתו שלו, כמעט תמיד ביטל דבריו מפני דברי דודו ורבו אולם לא נמנע גם מלחלוק על ר"ת במקומות שסבר שלא כדעתו, אף בהלכה למעשה. עוד למד גם מפי דודו ריב"ם, והוא מביא דברים בשמו ובשם הריב"א תלמיד רש"י. ענף עיקרי בפלפולו של ר"י בתלמוד היה העיסוק בדברי אבי זקנו רש"י, על פירושיו הוא משיג במקומות רבים בתוספותיו. כדודו ר"ת, אף ר"י לא נמנע מלחלוק אף על הגאונים, שקדמו לו.
כאשר הופנתה לר"י שאלה בעניין בשר בחלב, ערך ר"י בירור רחב-היקף אצל נשות משפחתו, כיוון שאפילו ; ובתשובתו הוא מספר כי בנידון זה שאל תחילה , והיא השיבה לו כי מנהגה להקל בנידון, וכי מימיה לא ראתה שמחמירים בדבר זה, ; לאחר מכן שאל ר"י את , ואף היא הקלה בנידון; לעומתן, נהגה להחמיר בדבר, ו. ועל כן מסיים ר"י כי
אף על פי שלאחר פטירת ר"י הזקן הלכו בדרכו רוב חכמי צרפת, ובראשם רבינו שמשון משאנץ, ועיקר עסקם היה לפלפל בדבריו – שונה מכלל זה היה הריצב"א, אשר פעמים מרובות חלק על דברי רבו וחידש שיטות שונות וייחודיות ללימוד הש"ס, ובדרכו זו הלכו אף חלק מחכמי איוורא שהיו תלמידיו.
לדמותו.
רבי יצחק היה נערץ על כל סביביו. בדמותו הציבורית היה ר"י סמכות תורנית שהנהיגה ברמה את כל יהודי אירופה; מכל קצוות היבשת הריצו אליו השואלים את ספיקותיהם, ותלמידים נהרו לפתחו מכל הארצות. מעמדו השתווה רק לסמכותו של דודו רבנו תם לפניו.
גם בדמותו האישית היה רבי יצחק אדם משכמו ומעלה. רבי יצחק היה ענוותן גדול מטבעו, ולכל שואליו השיב בכניעות ובשפל רוח, ואף בפסקיו מעולם לא עמד על דעתו בתוקף כנגד דברי אחרים. כמעט בכל עת שראה כי רש"י או רבנו תם, רבותיו, סברו להלכה שלא כמותו, ביטל את דעתו מיד מפני דבריהם. בתשובותיו הוא כותב כי את . מחמת הליכותיו הצנועות והרכות הפך לפוסק המוסכם על הכל, ופסקיו נתקבלו על רבים מהפוסקים שבאו בעקבותיו.
למרות העליונות המוחלטת שנתנו בני דורו לפסקיו, ר"י עצמו ברח תמיד מן ההוראה ולא היה סומך על פסקיו שלו כלל. באחת מתשובותיו כותב ר"י,
ר"י הזקן סיגף את עצמו בתעניות רבות, ובתוספות מובא כי היה צם בכל יום ראשון בשבוע.
ר"י נהג על עצמו חומרות רבות, ואף בדברים בהם היה פוסק להלכה להקל, חשש להקל לעצמו; לדוגמה, נהג להתענות שני ימים ביום הכיפורים, מספק. בתוספות הביאו שלדעת רבנו תם, דין הגמרא לפיו יש לאדם להמתין בבית הכנסת עד שיסיים חברו את תפילתו, נאמר רק בזמן התלמוד אז היו בתי הכנסת מרוחקים מהעיר, וסכנה הייתה להימצא בהם ביחידות, אך לא בזמננו אנו; אך אף שר"י קיבל את סברתו של רבנו תם להלכה, מסופר שם כי הוא עצמו היה מתפלל ארוכות ומאחֵר בתפילתו ומאריך בה עד שיצאו כולם, ואם כששהה שם היה אי-מי נכנס לבית הכנסת ומתחיל אז להתפלל, היה רבי יצחק מחכה שיצא ומעיין בספר עד שיגמרו כל הנוכחים את תפלתם.
נכדו, רבי שמואל בן הקדוש רבי אלחנן, מביא פעמים מספר הנהגות שראה אצל סבו.
מורשתו וההערכה לדמותו.