Родился 19 февраля 1952 года в Якутске.
Окончил физический факультет Казанского государственного университета в 1973 году, затем аспирантуру КГУ, получив степень кандидата физико-математических наук. В 2010 году защитил докторскую диссертацию по эконофизике, став доктором экономических наук.
С 1973 по 1993 годы — инженер, младший, затем старший научный сотрудник, заведующий отделом Казанского научно-исследовательского технологического и проектного института химико-фотографической промышленности «Техфотопроект». Автор более 10 изобретений, за внедрение изобретения, созданного после 20 августа 1973 года вручен нагрудный знак Изобретатель СССР, имеет свыше 100 опубликованных научных работ.
Политическую деятельность начал в 1990 году депутатом Верховного Совета Республики Татарстан. С 1993 года избирается в Государственную Думу РФ. Занимал должности заместителя председателя Комитета по собственности, приватизации и хозяйственной деятельности, председателя комиссии по развитию ипотечного кредитования, заместителя председателя Комитета по энергетике. В 2012 году депутатами Государственной Думы шестого созыва И. Д. Грачев избран председателем Комитета Государственной Думы по энергетике.
Политическая деятельность
Избирался депутатом Верховного Совета Республики Татарстан (1990—1993), был лидером депутатской группы «Народовластие» и группы депутатов-хозяйственников «Согласие», возглавлял рабочую группу по подготовке программы рыночных преобразований в Татарстане.
В 1993 году был избран в Государственную Думу РФ первого созыва по федеральному списку объединения «Яблоко», в течение двух созывов был членом фракции «Яблоко», заместителем председателя Комитета Государственной Думы по собственности, приватизации и хозяйственной деятельности.
В декабре 1999 года был избран депутатом Государственной Думы РФ третьего созыва по федеральному списку избирательного блока «Отечество — Вся Россия», являлся членом группы «Народный депутат» до марта 2001 года, в дальнейшем не входил в зарегистрированные депутатские объединения, был членом Комитета по собственности, председателем Комиссии по развитию ипотечного кредитования.
25 марта 2001 года баллотировался на пост президента Татарстана, занял третье место, набрав 5,47 % голосов. 2 декабря 2007 года избран депутатом Государственной Думы РФ пятого созыва в составе федерального списка кандидатов, выдвинутого партией «Справедливая Россия: Родина/Пенсионеры/Жизнь». В Думе нового созыва являлся заместителем председателя Комитета по энергетике.
В 2012 году депутатами Государственной Думы шестого созыва И. Д. Грачев избран председателем Комитета Государственной Думы по энергетике.
И. Д. Грачёв является автором 11 федеральных законов, в том числе:
О господдержке малого предпринимательства;
Раздел НК об упрощенной системе налогообложения;
Об ипотеке (залоге недвижимости);
Об ипотечных ценных бумагах;
Об оценочной деятельности в РФ;
О регистрации прав на недвижимое имущество и сделок с ним;
О негосударственных пенсионных фондах;
О лизинге;
О производственных кооперативах;
О третейских судах.
И. Д. Грачёв автор и инициатор законопроектов:
О господдержке инновационной деятельности
О строительно-сберегательных кассах
Поправок в законы о такси, об энергосбережении и т. д.
В настоящее время главные темы для законодательной деятельности:
Энергетика: все сферы энергетики и ресурсов, обеспечивающих энергетическую отрасль России: энергоэффективность и энергосбережение;
Малый бизнес: налоги, льготы, саморегулирование;
Жилищная политика: строительно-сберегательные кассы, совершенствование ипотечного законодательства, ЖКХ;
Региональная политика: поддержка законодательных инициатив региона (Татарстан, Иркутская область) в социальной и жилищной сфере (здравоохранение, ветхое жилье и т. д.)
Семья
Женат, имеет сына и двух дочерей. Жена — Оксана Дмитриева, бывший министр, депутат Государственной Думы РФ.