Точният му произход е неясен: вероятно роден ок. 1188, той е най-големият от тримата братя в семейството, заедно с Йоан III (най-малкия) и още един неизвестен по име брат.[1] Техните родители не са известни, но съвременните учени смятат, че най-вероятно това са били пълководецът Василий Ватаци и неговата неизвестна съпруга, която е била братовчедка на византийските императориИсак II Ангел и Алексий III Ангел.[2] Подобно на брат си Йоан III,[3] Исак, изглежда, не е използвал фамилното име Ватаци, а е бил известен само като Исак Дука.[4]
Сведенията за живота му се оскъдни. През 1253 г. е притежавал титлата севастократор[5], а в качеството си на пансеваст севаст и паракимомен на големия печат (sphendone) присъства на подписването на договора от Нимфеум с Република Генуа на 13 март 1231 г. След това заедно с Теодор Кривициот и архидякона на „Света София“ Лъв, Исак е изпратен на посолство в Генуа, за да ратифицира договора.[4] Умира по време на преговорите и е погребан в катедралата на Генуа .[6]