Nació en Riga el 6 de junio de 1909, cuando la ciudad era capital de la gobernación rusa de Livonia. Fue el único hijo superviviente de Mendel Berlin, comerciante de maderas acomodado, y de Marie Volshonok. Riga quedaba fuera de la Zona de Residencia, el territorio al que la legislación imperial confinaba a los judíos, así que la familia vivía allí por una de las excepciones previstas para comerciantes y artesanos: en las entrevistas biográficas que grabó con Michael Ignatieff, Berlin describió con detalle la mecánica de aquel régimen, incluidos los sobornos rutinarios a la policía que permitían registrarse con un oficio que no se ejercía. Por parte paterna la familia procedía del jasidismo de Lubavitch. En casa se hablaba ruso, alemán y yidis. En 1915, con el avance alemán amenazando con cortar a la familia de los bosques de los que vivía, se trasladaron a Andreapol, un poblado maderero de la gobernación de Pskov; en 1916, a Petrogrado.
Allí, con siete años, presenció las dos revoluciones de 1917. El episodio que él mismo señaló siempre como formativo no fue político sino físico: vio a un agente zarista, de los que disparaban desde los tejados, arrastrado por una turba calle abajo. «Nunca lo he olvidado. Todo mi horror al terrorismo viene de ahí», dijo más de setenta años después. Tras el acoso bolchevique inicial, la familia obtuvo la ciudadanía letona y pudo volver a Riga en 1920, y de allí emigró a Gran Bretaña en 1921. Vivieron primero en Surbiton, un suburbio del sur de Londres, y después en el centro. Berlin llegó sin saber inglés y se educó en la St Paul's School.
En Oxford estudió en el Corpus Christi College: primero Greats (lenguas clásicas, historia antigua y filosofía) y luego PPE (filosofía, política y economía), con matrícula en ambas. En 1932 obtuvo un puesto de profesor en el New College y, en noviembre de ese mismo año, fue elegido para una Prize Fellowship de All Souls, la distinción académica más codiciada del país y, hasta entonces, cerrada a los judíos: fue el primero, y por su propia cuenta el único en el colegio entre 1932 y 1947, cuando llegó Keith Joseph. Durante los años treinta participó en la gestación de lo que se llamaría filosofía de Oxford u ordinary language philosophy; J. L. Austin, A. J. Ayer y Stuart Hampshire se reunían en sus habitaciones. En paralelo iba por otro camino: Solomon Rachmilevich, un menchevique emigrado sin cátedra ni obra, le abrió las querellas ideológicas rusas y la filosofía alemana posterior a Kant, y R. G. Collingwood lo empujó hacia Vico y Herder. Por entonces militaba, «más o menos», en el Partido Laborista.
Durante la Segunda Guerra Mundial trabajó para los servicios británicos de información en Nueva York (1940-1942) y después en la embajada británica en Washington (1942-1946), donde su tarea era redactar informes semanales sobre la política estadounidense; de esa etapa procede la anécdota que él mismo contaba de Churchill invitando a comer a Irving Berlin creyendo que invitaba a Isaiah. Entre finales de 1945 y comienzos de 1946 pasó cuatro meses en la Unión Soviética. Conoció a Borís Pasternak y, en Leningrado, en noviembre de 1945, a Anna Ajmátova: la conversación se prolongó toda la noche en la Casa de la Fuente y él salió a la calle a las once de la mañana siguiente. Ajmátova lo incorporó como una de las tres dedicatorias de su «Poema sin héroe» y, según recordaba Berlin, fue denunciada por Zhdánov poco después. Volvieron a verse en 1965, cuando ella recibió un doctorado honoris causa en Oxford. Aquellos encuentros con supervivientes de la intelectualidad rusa perseguida fijaron su anticomunismo y buena parte de su programa intelectual posterior.
De vuelta en Oxford, una research fellowship de All Souls en 1950 lo liberó de la docencia. En 1956 se casó con Aline Halban, nacida de Gunzbourg. En 1957 fue elegido Chichele Professor de Teoría Social y Política y nombrado caballero, título que aceptó con incomodidad («creo en la igualdad, no quería un título, no quería disfrazarme, no quería ir a Palacio»). En 1966 fue el fundador y primer presidente del Wolfson College de Oxford, un colegio de posgrado que levantó con dinero de la Wolfson Foundation y de la Ford Foundation y que diseñó explícitamente contra la jerarquía de los colegios antiguos: una sola sala común, sin mesa alta ni togas. Dejó la cátedra Chichele en 1967 y la presidencia de Wolfson en 1975; presidió la British Academy entre 1974 y 1978. Recibió la Orden del Mérito en 1971 y el Premio Jerusalén en 1979. Sionista desde la adolescencia y colaborador de Chaim Weizmann, nunca se trasladó a Israel; su última intervención pública, dictada el 16 de octubre de 1997, fue un texto sobre israelíes y palestinos que Ha'aretz publicó el 7 de noviembre, dos días después de su muerte en Oxford, a los ochenta y ocho años. Está enterrado en el cementerio de Wolvercote.