Офицер Российского флота, герой обороны Петропавловского порта в годы Крымской войны 1853-1856 гг. Контр-адмирал (1864). После окончания Морского кадетского корпуса в 1830 г. служил на кораблях Балтийского флота. В должности командира военного транспорта "Або" при проведении инспекторской проверки 1849 г. удостоился Высочайшего внимания за образцовое состояние корабля и экипажа. Выдвинут на должность командира корвета, а в 1853 г. принял командование 44-пушечным фрегатом "Аврора". Корабль Изыльметьева был направлен на Дальний Восток для замены устаревшего фрегата "Паллада" в экспедиции вице-адмирала Е.В. Путятина, осуществлявшей защиту суверенных прав России на тихоокеанских морях и дипломатическую миссию в Японии. Фрегат "Аврора" совершил переход через Атлантику, обогнул мыс Горн и в апреле 1854 г. бросил якорь в гавани порта Кальяо (Перу). Здесь уже находились два фрегата соединенной эскадры Англии и Франции, находившихся в состоянии войны с Россией. Союзники попытались задержать русский корабль в порту до выяснения обстановки. Изыльметьев проявил незаурядное командирское и морское мастерство. Воспользовавшись густым туманом, он приказал спустить семь 10-весельных плавсредств, которые ночью отбуксировали фрегат с внутреннего рейда, где корабль поднял паруса и ушел в море. В июне 1854 г. "Аврора" прибыла в Авачинскую бухту. Переход через три океана был завершен с рекордной для того времени скоростью; из 198 суток пути корабль находился в море 66 дней. Прибытие крупного военного корабля в Петропавловск-Камчатский значительно повысило оборонительные возможности России на Дальнем Востоке.

Фрегат "Автора" под командованием капитан-лейтенанта И.Н. Изыльметьева участвовал в отражении нападения англо-французской эскадры (3 фрегата, пароходофрегат, корвет, бриг) на Петропавловск 18-24 августа (30 августа - 5 сентября) 1854г. Противник, понеся тяжелые потери в двух попытках овладеть портом, вынужден был отступить. За умелое руководство боевыми действиями и личное мужество Изыльметьев был произведен в чин капитана 2-го ранга и удостоен ордена Св. Георгия 4-й степени.

В 1855 г. фрегат "Аврора" в составе отряда кораблей под командованием контр-адмирала В.С. Завойко перешел в Амурский залив. Здесь Изыльметьев и его команда вновь отличились во время боя с английской эскадрой в бухте Де-Кастри. На следующий год И.Н. Изыльметьев был вновь назначен на Балтийский флот, где командовал различными кораблями. В 1864 г. контр адмирал И.Н. Изыльметьев назначен начальником штаба Кронштадтского порта и младшим флагманом Балтийского флота.

Именем Изыльметьева названы гора, залив и мыс на о-ве Сахалин (побережье Татарского пролива Японского моря). В 1913г. для Балтийского флота в Санкт-Петербурге был заложен новейший эсминец "Капитан Изыльметьев", вступивший в строй II июля 1916 г.