Soyadını babasının dünyaya geldiği Kırım'ın Gaspıra köyünden alan Gaspıralı, 21 Mart 1851'de Bahçesaray yakınlarındaki Avcıköy'de doğdu.
İlk eğitimini yerel Müslüman mektebinde aldıktan sonra Akmescit Erkek Okulu'nda okuyan Gaspıralı, sonraki yıllarda Voronej'deki askeri okula, ardından Moskova'daki Harp Okulu'na kaydoldu.
Moskova yıllarında dönemin Rus aydın çevrelerini ve Panslavist fikir akımlarını yakından gözlemleme fırsatı bulan Gaspıralı, Çarlık Rusyası idaresindeki Türk ve Müslüman toplumların kimlik bilinciyle teşkilatlanması gerektiği fikrine ulaştı.
Girit'te 1867'de çıkan isyan sırasında Rum asilere karşı Osmanlı askerlerine katılmak arzusuyla gizlice Anadolu'ya geçme girişiminde bulunan İsmail Gaspıralı yakalandı ve askeri öğrencilik hayatı sona erdi.
Bahçesaray'a 1868'de dönüp Zincirli Medrese'de Rusça öğretmeni olarak görev yapan ünlü Türk düşünürü, 1872'de Fransa'nın başkenti Paris'e giderek burada bir süre Rus edebiyatçı İvan Turgenyev'in asistanlığını yaptı.
Avrupa düşüncesini ve Batı'nın modern kurumlarını yerinde inceleyen Gaspıralı, 1878'de Bahçesaray Belediye başkan yardımcısı, 1879'da belediye başkanı oldu ve 1884'e kadar bu görevde çalıştı.
Gaspıralı, 1880'lerde dönemin önemli isimleri Şemseddin Sami ve Ahmet Mithat Efendi ile tanıştı.
Osmanlı aydın çevreleriyle ilişkileri gelişen Gaspıralı, çeşitli İstanbul dergilerine makaleler yazdı, aydın çevreler tarafından tanınır oldu ve muteber bir konuma geldi. Genç Osmanlılar'dan etkilenen yazar, 1881'de memleketi Kırım'a döndü.
Türk ve Müslüman toplumlarında eğitim reformu gerçekleştirilmesi için büyük çaba sarf eden düşünür, Rusya Müslümanlarıyla ilgili çok sayıda yazı yazdı. 1885'te yayımladığı "Avrupa Medeniyetine Bir Nazar-ı Muvazene" adlı risalesinde Batı'nın ilim ve teknolojisinin alınmasını savunurken, kültürel köklerden kopan körü körüne bir taklitçiliğe karşı durdu.
Okullarda Türkçe eğitim verilmesi ve ortak Türk edebi dilinin oluşması fikrini savunan Gaspıralı, Türk dili konuşan toplumların birbirinden haberdar olması için milli basın organlarına ihtiyaç duyulduğu görüşünü paylaştı. Bu amaçla Rus yetkililerden uzun uğraşlar sonucu izin alarak 22 Nisan 1883'te Tercüman gazetesini çıkardı.