Окончил Пажеский корпус, выдержал экзамен на офицера, служил штабс-ротмистром лейб-гвардии Гусарского полка. В начале Первой мировой войны вместе с братьями ушёл на фронт, откуда в октябре 1915 был отправлен для лечения воспаления лёгких в Петербург. В связи с невозможностью по болезни продолжать службу на фронте, отчислен в свиту императора в чине флигель-адъютанта.
После революции по декрету большевиков был арестован и выслан из Петербурга сначала в Вятку, а потом на Урал. Недолго они содержались в Екатеринбурге, и один из доброжелателей предложил князю свой паспорт, чтобы тот смог бежать. «Игорь Константинович говорил, что он не сделал ничего худого перед Родиной и не считает возможным поэтому прибегать к подобным мерам» .
Содержался в Алапаевске. В ночь на 18 июля 1918 был зверски убит вместе с рядом других членов рода Романовых, включая своих братьев Иоанна и Константина — сброшены в старую шахту, которую забросали гранатами (см. Мученики Алапаевской шахты).
В 1919 году останки князя были захоронены в Алапаевском соборе. Потом останки князя белогвардейцами были перевезены в Пекин в склеп при храме Святого Серафима Саровского (после 1945 года на месте захоронения был построен гараж).
Князь Игорь Константинович не был женат и не оставил потомства.
Канонизирован Русской православной церковью заграницей в сонме Новомучеников Российских 1 ноября 1981 года.
8 июня 2009 года Генеральная прокуратура России посмертно реабилитировала Игоря Константиновича.
