Türk Ədəmi-Mərkəziyyət Firqəsinin və "Müdafiə" təşkilatının qurucularındandır. Mart soyqırımı dövründə Şamaxı və Göyçay qəzalarında daşnak qüvvələrinə qarşı mübarizə aparıb. 1918-ci ilin sentyabr ayında başlamış Qarabağ hərəkatında iştirak edib. Aprel işğalından sonra bolşeviklər tərəfindən məhkəməsiz güllələnib.
1906-cı ildə İsmayıl xan Yelizavetpol quberniyasındanRusiya imperiyası I Dövlət Dumasına seçilib.[4][5] O Dumaya seçilən 5 azərbaycanlı deputatdan biri olub.[6] Burada o, dumanın müsəlman fraksiyasının büro üzvü və "Xalq Azadlığı" partiyasının üzvü olub.[1][7] Dumadakı fəaliyyəti dövründə çarizmin ucqarlarda köçürmə siyasətini, Qafqazda törədilmiş milli qırğınları, Rusiyanın azərbaycanlılara qarşı münasibətini kəskin tənqid edib.[8][9] İsmayıl xan təkcə Qafqazda deyil Baltikyanı bölgələrdə də baş verən haqsızlıqlara qarşı çıxıb və öz etirazını bildirib.[10] İsmayıl xan Ziyadxanov Dumanın buraxılmasına etiraz edən deputatların Vıborq bəyannaməsini imzaladığına görə Dumaya seçilmək hüququndan məhrum edilməklə üç aylıq həbs cəzasına məhkum olunub.[11][12] Həbsini 3 ay Şəki həbsxanasında çəkib.[13]
1907-ci ilin martında Qafqaz və Krım müsəlmanlarının nümayəndələrinin Gəncədə keçirilmiş qurultayında İsmayıl xan Ziyadxanovun rəhbərliyi ilə Zaqafqaziya Ümummüsəlman İttifaqının yaradılması qərara alınıb.[14][15] 1907-ci ilin may ayında isə İsmayıl xanın rəhbərliyi ilə məqsədi, müsəlmanlar arasında maarif və mədəniyyəti yaymaq, hüququ qorumaq, ədaləti və vicdanı tapdalayanların hamısını cəzalandırmaq olan, "Müdafiə" təşkilatı yaradılıb.[14][16]
Birinci Dünya Müharibəsi dövründə rus komandanlığı zəifləyən Rusiya ordusunun say tərkibini artırmaq məqsədilə Azərbaycandan da əsgər cəlb etməyi və onları Türkiyəyə qarşı döyüşlərə cəlb etməklə bağlı qərar verir.[17] Bu qərara mane olmaq üçün Xəlil bəy Xasməmmədov, İsmayıl xan Ziyadxanov və Ələkbər bəy Rəfibəylidən ibarət nümayəndə heyəti Tiflisdə Qafqaz general-qubernatoru ilə danışıqlar aparırlar.[17][18] Nəticədə, azərbaycanlıların orduya məcburi qaydada deyil, könüllü cəlb edilməsi qərara alınır.[18]
1917-ci il Rusiya Fevral inqilabından sonra Gəncədə ictimai təşkilatların icraiyyə komitəsini təşkil edib və şəhər milisinin rəisi təyin edilib.[19] Həmin dövrdə Gəncə şəhərinin asayişi onun rəhbərlik etdiyi milis dəstələri tərəfindən qorunub.[20][21] 1917-ci ildə yaradılmış "Türk Ədəmi-Mərkəziyyət Firqəsi"nin qurucularındandır.[21]
1918-ci il martın 18-də Stepan Lalayevin başçılğı altında daşnaklarŞamaxını mühasirəyə alaraq hücum ediblər.[22] Burada minlərlə sivil insanı öldürüb, evləri yandırıb, tarixi abidələri dağıdıblar. Lalayevin əsgərləri uşaqları və qocaları öldürüb, qadınları zorlayıb binaların eyvanlarından atırdılar. Şəhərin məscidlərində gizlənən qadınları və uşaqları məscidləri yandıraraq öldürürdülər.[22][23] Bölgədəki insanlara kömək etmək məqsədilə 1918-ci il martın 28-də İsmayıl xan Gəncədə topladığı 500 nəfərlik süvari dəstəsi ilə Şamaxıya gələrək şəhəri molokan və erməni silahlılarından təmizləyib.[24][25] Şəhəri tərk edən erməni dəstələri Mədrəsə kəndinə qaçırlar. İsmayıl xan onları kəndə qədər qovub daha sonra burada mühasirəyə alır.[26] Kəndin ətrafında baş vermiş döyüşdən sonra erməni dəstələri Mədrəsə kəndini də tərk edərək malakanların yaşadıqları Qozluçay kəndinə qaçırlar.[26][27]
1918-ci ilin may ayının 28-də Azərbaycan Cümhuriyyətində yaradılan ilk kabinetdə müdafiə naziri vəzifəsinə general Xosrov bəy Sultanov təyin edildi. Xosrov bəy bu vəzifəni iyunun 11-dək daşıyıb. Həmin il oktyabrın 6-dan dekabrın 26-na qədər isə hərbi işlər üzrə məsələlər İsmayıl xan Ziyadxanova tapşırılıb.[28][29][30] Azərbaycan Cümhuriyyəti ordusunda podpolkovnik rütbəsini daşıyıb.[31] Azərbaycan Cümhuriyyətinin 2-ci hökumətinin tərkibində hərbi işlər üzrə müvəkkil, daha sonra isə Xarici İşlər Nazirinin 1-ci müavini təyin edilib.[32][33]
1918-ci il sentyabrın 15-də Bakı işğaldan azad olunduqdan sonra[34] 1918-ci il sentyabrın 23-də Qarabağ hərəkatı başlayıb.[35] Qarabağ hərəkatına qatılan qüvvələrə 9-cu və 106-cı türk alayları, milli könüllü birliklər və I Azərbaycan diviziyası daxil idi.[36]Qafqaz İslam Ordusu oktyabr ayının 4-də Ağdamdan başlayaraq Şuşa istiqamətində hücuma keçib və 1918-ci il oktyabrın 8-də Şuşa şəhəri bütünlüklə erməni–daşnak qüvvələrindən təmizlənib.[37] Bu döyüşlərdə Azərbaycan hökumətinin müvəkkili İsmayıl xan Ziyadxanov da iştirak edib.[38][39]
1919-cu il martın 25-də Qacar dövləti ilə danışıqlar aparmaq üçün Azərbaycan Cümhuriyyəti tərəfindən Tehrana göndərilmiş Fövqəladə diplomatik missiyaya rəhbərlik edib.[40][41] Onlara Azərbaycan Cümhuriyyətinin Tehranda, Təbrizdə, Rəştdə, Məşhəddə diplomatik nümayəndəliklərinin açılması haqda[42], ticarət, poçt-teleqraf, gömrük, həmçinin dəniz, dəmir və avtomobil yollarına dair gələcək konvensiyaların bağlanması üçün ümumi müddəaların hazırlanması və sərhəd xətlərinin qorunması üçün qarşıqlılı tədbirlərin görülməsi haqda ilkin danışıqlar aparmaq tapşırığı verilib.[43][44] 1919-cu il iyunun 4-də İsmayıl xan Ziyadxanov ilə Qacarlar dövlətinin XİN-nin nümayəndəsi Mötəsəmül Səltənənin imzası ilə 14 maddədən ibarət müqavilə layihəsi imzalandı.[45] Bu missiyanın fəaliyyəti nəticəsində Azərbaycan Xalq Cümhuriyyətinin Tehranda daimi diplomatik nümayəndəliyi və Qacarlar dövlətinin bir sıra məntəqələrində konsulluqların açılması razılaşdırıldı.[33][46]
İsmayıl xan Ziyadxanovun öldürülməsi ilə bağlı müxtəlif fikirlər mövcudur. Ənvər Çingizoğlu yazdığı "İsmayıl xan Ziyadxanov" monoqrafiyasında qeyd edib ki, Azərbaycan XI Qırmızı Ordu tərəfindən işğal edildikdən sonra İsmayıl xan Qırmızı Ordunun hərbi səhra məhkəməsi tərəfindən güllələnib.[33] 1920-ci il mayın 5-i Azərbaycan İnqilab Komitəsinin xüsusi dekreti ilə isə İsmayıl Xan Ziyadxanovun mülkü və torpaqları müsadirə edilib.[33][47]İltifat Əliyarlı və Tahir Behbudova görə isə İsmayıl xan Ziyadxanov Aprel işğalına qarşı Gəncədə baş vermiş, Gəncə üsyanından sonra həbs olunaraq XI Qızıl Ordunun Siyasi İdarəsinin Xüsusi Şöbəsinin rəisi, Semyon Pankratovun əmri ilə 1920-ci il iyun ayının 6-da Nargin adasında güllələnib.[48]
Atası Əbülfət ağa Ziyadxanov 1843-cü ildə doğulub və Cavad xanın nəvəsidir.[49] Əbülfət ağa, Bəhmən mirzə Qovanlı-Qacarın qızı Azərhümayun xanım Qovanlı-Qacar ilə ailə qurub[50] və bu evlilikdən, İsmayıl xan, Şahverdi xan, Adil xan adlı oğulları, Sultan bəyim, Fəxritac bəyim, Şirin bəyim, Xırda bəyim, Qəmərtac bəyim adlı qızları dünyaya gəlib.[50]
Məhəmməd Əmin Rəsulzadə 1923-cü ildə yazdığı "Azərbaycan Cümhuriyyəti keyfiyyəti-təşəkkülü və indiki vəziyyəti" kitabında İsmayıl xan Ziyadxanovu Azərbaycanın istiqlal şəhidi adlandırıb.[56]
2014-cü ildə Qubada tikilmiş və Mart soyqırımına həsr olunmuş Quba Soyqırımı Memorial Kompleksində Şamaxı qəzası ilə bağlı olan bölmədə İsmayıl Xan Ziyadxanovun fotoları və o dövrdə daşnaklara qarşı apardığı mübarizə haqqında məlumatlar qeyd olunub.[59]