Nació y se crio en Solna, condado de Estocolmo, de padres eritreos.[1] Empezó a jugar al fútbol en las categorías inferiores del AIK Solna, equipo de su localidad a los seis años.[2] Hizo su debut profesional el 28 de febrero de 2016, entrando en el minuto veinticinco del segundo tiempo, frente al Tenhults IF por la Copa de Suecia a la edad de 16 años, además, marcó un gol para un resultado final de 6-0.[3] El 7 de abril, el entrenador del AIK Solna, Andreas Alm, incluyó a Isak en la alineación titular para el partido frente al Östersunds FK por la Allsvenskan. Marcó el segundo gol del partido en la victoria final por 2-0, convirtiéndose en el jugador más joven en anotar para el AIK Solna en la Allsvenskan a la edad de 16 años y 199 días.[4]
El 25 de abril anotó por primera vez en el estadio del AIK, abriendo el marcador en la victoria por 2-1 ante el IF Elfsborg.[5] El 3 de mayo, firmó su primer contrato profesional hasta fines de 2018, tras haber impresionado en sus primeros partidos y estableciéndose como titular indiscutible.[3] Más tarde, el entrenador Alm fue despedido, pero el nuevo técnico Rikard Norling lo confirmó para ser titular. El 21 de septiembre, el día de su cumpleaños diecisiete, anotó dos goles en el derby frente al Djurgårdens IF, coronando un maravilloso cumpleaños. Más tarde fue descrito por su compañero de equipo, Chinedu Obasi, como "El Nuevo Zlatan Ibrahimović."[6]
Borussia Dortmund
El 21 de enero de 2017 fichó por el Borussia Dortmund, por ocho millones de euros.[7]
En sus inicios, empezó jugando en el equipo reserva alternando de vez en cuando con el equipo sub-19 de la Liga Juvenil.
Debutó oficialmente el 14 de marzo de 2017 en los cuartos de copa ante el SF Lotte jugando 4 minutos.[8] Durante el resto de temporada no volvió a jugar con el primer equipo.
Su primer gol lo marcó contra el 1. F. C. Magdeburgo en la segunda ronda de copa, partido en el que también dio una asistencia de gol.[9]
Willem II
El 25 de enero de 2019 el Willem II logró su cesión hasta final de temporada.[10]
Real Sociedad
El 12 de junio de 2019 la Real Sociedad hizo oficial su incorporación hasta el 30 de junio de 2024.[11]
El 26 de agosto de 2022 se hizo oficial su incorporación como nuevo jugador del Newcastle United F. C. firmando un contrato de larga duración.[13]
Selección nacional
Es internacional absoluto con la selección de Suecia desde 2017.[8] Fue convocado al equipo nacional para dos amistosos frente a Costa de Marfil el 8 de enero, y Eslovaquia, cuatro días más tarde. Debutó en el primer partido, sustituyendo a Per Frick en el minuto diecisiete del segundo tiempo, en una derrota por 2-1. En el segundo, contra Eslovaquia, ingresaría en el minuto diecinueve del segundo tiempo, donde marcó el último gol del partido en una victoria por 6-0. Además se convirtió en el jugador más joven en anotar un gol con la selección sueca.[14]