Игорь Васильевич родился 12 января 1903 года в посёлке Симского завода на Южном Урале в семье землемера и учительницы. В 12 лет поступил в гимназию, которую окончил с золотой медалью, несмотря на большую нужду в семье. После школы учился на физико-математическом факультете Крымского университета в Симферополе (окончил в 1923 г.).
Весной 1925 г. Курчатов был приглашён А. Ф. Иоффе в Ленинградский физико-технический институт. С 1933 г. он занимался проблемами физики атомного ядра.
Вместе с группой коллег изучал ядерные реакции, обусловленные быстрыми и медленными нейтронами; обнаружил явление ядерной изометрии у искусственно полученного радиоактивного брома.
Курчатов — один из создателей первого уран-графитового реактора, запуск которого был осуществлён в декабре 1946 г.
Особая роль принадлежит Курчатову в становлении и развитии атомной энергетики. Он руководил созданием атомной бомбы в СССР. Работы начались во время Великой Отечественной войны (1943 г.).
Тогда при Академии наук Курчатов создал закрытую лабораторию, где велись исследования, направленные на получение цепной ядерной реакции. Атомная бомба была создана в 1949 г., водородная — в 1953 г., первая в мире промышленная атомная электростанция — в 1954 г.
В 1955 г. лаборатория была преобразована в Институт атомной энергии (с 1960 г. носит имя Курчатова).
Академик с 1943 г., Курчатов удостоился многих наград, в том числе пяти орденов Ленина. В 1957 г. он стал лауреатом Ленинской премии. Современники Курчатова отмечают, что Игорь Васильевич был человеком огромного интеллекта, таланта и трудолюбия.
С удовольствием поддерживал шутки, любил придумывать товарищам прозвища и сам охотно откликался, когда его звали «Борода». Любимым словом Курчатова было «понимаю». Именно оно стало последним в его устах, когда 7 февраля 1960 г. он умер прямо в момент разговора с коллегой, сидя на скамейке в подмосковной Барвихе.