В детстве занимался тхэквондо и ушу-саньда.

Трёхкратный чемпион Дагестана и двукратный чемпион России по боевому самбо.

Чемпион мира по боевому самбо 2016 года в категории до 74 кг (чемпионат проходил в Болгарии, все золотые медали по боевому самбо забрали представители России).

С 2010 года выступает в профессиональном ММА.

Имея рекорд 11-0, в 2015 году подписал контракт с UFC.

Дебютировав в сильнейшей лиге мира с победы, уже во втором выступлении потерпел досрочное поражение от бразильца Адриано Мартинса.

Далее выдал впечатляющую победную серию из десяти поединков кряду.

В октябре 2022 года в Абу-Даби завоевал чемпионский титул UFC в лёгком весе [до 70,3 кг], досрочно победив бразильца Чарльза Оливейру.

В феврале 2023 года в австралийском Перте на турнире UFC 284 состоялся поединок за звание лучшего бойца UFC вне зависимости от весовых категорий. В лёгкий вес к Махачеву поднялся доминирующий чемпион полулёгкого дивизиона [до 65,8 кг] Алекс Волкановски. Ислам одержал победу единогласным судейским решением. Бой получился крайне конкурентным, Алекс забрал последний раунд на карточках всех судей, при этом уступив по раундам 3-2.

Тем не менее, после боя Махачев-Волкановски, несмотря на победу российского чемпиона, большинство зарубежных СМИ поставили на вершину рейтинга pound-for-pound именно Алекса. Объяснялось это тем, что полулегковес Волкановски задал легковесу Махачёву тяжелейший бой, который некоторые эксперты и вовсе посчитали для Алекса победным.

21 октября 2023 года на турнире UFC 294 в реванше нокаутировал Алекса Волкановски в первом раунде. Волкановски вышел на этот поединок без полноценного тренировочного лагеря, на коротком уведомлении. После этого успеха многие эксперты признали Махачева лучшим бойцом pound-for-pound.

В начале июня 2024-го в пятом раунде победил удушающим приёмом Дастина Порье, проведя таким образом третью успешную защиту титула в лёгком весе.