Manchester City contracteerde Iheanacho in 2014 en nam hem in de voorbereiding op het seizoen 2014/15 mee op tournee naar de Verenigde Staten. Het seizoen erop mocht hij mee op tournee naar Australië, waar hij trefzeker was tegen AS Roma.[2] Op 10 augustus 2015 nam Manuel Pellegrini de Nigeriaan op in zijn selectie voor het competitieduel tegen West Brom.[3] Zijn debuut volgde op 29 augustus 2015, toen hij in de thuiswedstrijd tegen Watford inviel voor Raheem Sterling.[4] Iheanacho maakte op 12 september 2015 in zijn tweede optreden zijn eerste doelpunt voor Manchester City, 0-1 tegen Crystal Palace. Dit was meteen de winnende treffer die wedstrijd.[5]
Leicester City
Iheanacho tekende in augustus 2017 een contract tot medio 2022 bij Leicester City, de nummer twaalf van de Premier League in het voorgaande seizoen. Dat betaalde circa €27.750.000,- voor hem aan Manchester City. Ook hier ging hij voornamelijk als reservespeler fungeren.
Sevilla
In de zomer van 2024 maakte Iheanacho de overstap naar Sevilla.
Iheanacho werd in november 2015 voor het eerst opgeroepen voor het Nigeriaans voetbalelftal, voor twee WK-kwalificatiewedstrijden tegen Swaziland. Hij maakte in de eerste ook daadwerkelijk zijn debuut, als invaller voor Rabiu Ibrahim. Zijn eerste interlanddoelpunt volgde op 27 mei 2016. Hij maakte toen het enige doelpunt van de wedstrijd in een oefeninterland tegen Mali. Hij behoorde twee jaar later tot de Nigeriaanse selectie op het WK 2018, zijn eerste eindtoernooi. Hierop was hij actief in alle drie de groepswedstrijden, waarna Nigeria klaar was.