1974 yılında babasının vazifesi dolayısıyla bulunduğu Şanlıurfa’nın Suruç ilçesi Ziyaret köyünde dünyaya geldi. İlkokul, ortaokul ve lise eğitimini memleketi Antalya’da tamamladı.
İstanbul Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümünde 1990 yılında başladığı lisans eğitimini, 1995 yılında bölüm ikincisi olarak bitirdi. Aynı bölümde, 1997 yılında yüksek lisans ve 2002 yılında doktora eğitimini tamamladı.
2004 yılında doçent ve 2010 yılında profesör oldu. Halen, İstanbul Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümünde profesör olarak görev yapmaktadır. Ayrıca, 2019 yılından bu yana, Michigan Devlet Üniversitesi (ABD) İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü kadrosunda misafir profesör olarak ders vermektedir.
2002-2003 yıllarında TÜBİTAK NATO B1 bursu kapsamında ABD'nin önde gelen üniversitelerinden olan Rice Üniversitesi İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümünde doktora sonrası çalışmalarını tamamladı. Daha sonra, 2003 yılında iki ay süre ile Leuven Üniversitesi (Belçika) ve 2004 yılında tekrar, Rice Üniversitesi (ABD)’nde bir yıl süre ile misafir araştırmacı olarak birçok projede görev aldı.
İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürlüğü (2012-2018), İTÜ Yönetim Kurulu Üyeliği (2012-2016), İTÜ Senato Üyeliği (2012-2018), İTÜ İnşaat Fakültesi Yönetim Kurulu Üyeliği (2015-2018) ve İTÜ Çevre Mühendisliği Bölümü Komisyon Üyeliği gibi birçok akademik ve idari görevlerde bulundu.
2010 yılında Kalkınma Bakanlığı tarafından desteklenen İstanbul Teknik Üniversitesi Prof. Dr. Dincer Topacık Ulusal Membran Teknolojileri Uygulama ve Araştırma Merkezi (MEMTEK)’nin kurulmasına öncülük ederek, kurucu Merkez Müdürü olarak görev aldı. Halen bu merkezin müdürlük vazifesini yürütmektedir. MEMTEK, ülkemizin çevresel altyapı sektöründe dışa bağımlı olduğu membran teknolojileri alanında milli ekosistemin oluşmasına katkı sağlamış, yerli ve milli membran ürünlerinin ilk defa geliştirilmesinin ve ticarileştirilmesinin önünü açmıştır. Merkezde gerçekleştirilen en önemli toplumsal hizmetlerden birisi, Kovid-19 salgını sürecinde N95 ve N99 maske filtrelerinin yerli ve milli olarak üretilmesidir. Ülkemiz ihtiyacının önemli bir kısmına cevap verecek sayıda maske üretilerek, Sağlık ve Savunma Bakanlığı personelimizin kullanımına sunulmuştur.
Prof. Dr. İsmail Koyuncu, Türkiye Bilimler Akademisi (TÜBA) üyesidir. 2019 yılında Asya Bilimler Akademisi İklim Değişikliği ve Sağlık Komitesine ve 2011 yılında Uluslararası Su Birliği (International Water Association - IWA) Membran Teknolojileri Grubu Yönetim Kuruluna üye olarak seçildi. Bu görevleri halen devam etmektedir.
2016 yılından bu yana Üniversitelerarası Kurul Doçentlik Komisyonu üyesidir. TÜBİTAK bünyesinde, TÜBİTAK Teknoloji ve Yenilik Destek Programları Başkanlığı (TEYDEB) Biyotek Grubu Yürütme Kurulu Üyeliği (2015-2017) ve TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi (MAM) Çevre ve Temiz Üretim Enstitüsü Danışmanlığı (2014-2017) görevlerinde bulundu.
Birçok kamu ve özel kuruluşa alanı ile ilgili konularda danışmanlık yaparak, uygulamalı birçok mühendislik projesinin bilfiil içerisinde görev aldı. Çevre ve Orman Bakanlığı, Orman ve Su İşleri Bakanlığı, Türkiye Belediyeler Birliği (TBB), Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı (TPAO), Etimaden Genel Müdürlüğü, Türkiye Su Enstitüsü ve birçok su ve kanal idaresi bünyesinde altyapı, atık yönetimi ve geri kazanım gibi konularda eğitimler verdi ve projeler yürüttü.
İslam İşbirliği Teşkilatı İslam Ülkeleri İstatistik, Ekonomik ve Sosyal Araştırma ve Eğitim Merkezi (SESRIC) bünyesinde, çevre ve altyapı mühendisliği alanında eğitimler verdi. Bunlardan en önemlisi, Filistin-Ramallah’ta gerçekleştirilen ve Filistin Su Birliği mühendislerine verilen su geri kazanımı konulu tasarım ve proje eğitimleridir.
Sosyal sorumluluk faaliyetleri kapsamında Çevre Vakfı Yönetim Kurulu Üyeliği ve Başkanlığı ile Mütevelli Heyeti Üyeliği ve Başkanlığı görevlerini yürüttü. Halen Vakfın Mütevelli Heyeti Başkanıdır.
16’sı doktora olmak üzere toplamda 50’nin üzerinde yüksek lisans ve doktora öğrencisi yetiştirdi. Halihazırda 15 doktora ve yüksek lisans öğrencisinin danışmanlığını yapmaktadır. 4 adet ulusal ve uluslararası hakemli dergide yayın kurulu üyesidir. İTÜ MEMTEK Bülteni editörüdür.
Çoğunluğu Q1 ve Q2 dergilerinde olmak üzere, 135 civarında uluslararası indeksli dergide ve 15 civarında ulusal hakemli dergide makaleler yayımladı. Uluslararası makalelerine 3700’ün üzerinde atıf yapılmış olup, h-indeks değeri 30’dur.
160’ın üzerinde uluslararası sempozyumda olmak üzere, 300 civarında bildiri sundu. Ayrıca, birçok sempozyumda davetli olarak konuşma yaptı. Ulusal ve uluslararası yirminin üzerinde konferans, sempozyum ve çalıştay düzenledi ve bilim kurulunda görev aldı. 2009 yılında ilk olarak düzenlediği Ulusal MEMTEK Sempozyumlarının her iki yılda bir düzenli olarak düzenlenmesini sağladı.
Tescil edilmiş 5 uluslararası ve 2 ulusal patenti bulunmakta olup, 7 adet patent başvurusu değerlendirme aşamasındadır.
Farklı kurumlar tarafından desteklenen 20 Ar-Ge projesinde proje yürütücüsü, 11 Ar-Ge projesinde araştırmacı ve 19 Ar-Ge projesinde de danışman olarak görev aldı. Avrupa Birliği Ufuk 2020 kapsamında 2 adet Ar-Ge projesini ülkemize kazandırdı. ABD, Japonya, Fransa, Güney Kore, Almanya, Tunus, Pakistan, Malezya gibi birçok ülke ile ortak ikili iş birliği projeleri gerçekleştirdi. Ayrıca, 60’ın üzerinde mesleki ve bilimsel teknik rapor hazırladı.
Prof. Dr. İsmail Koyuncu, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı tarafından basılan “Su/Atıksu Arıtılması ve Geri Kazanılmasında Membran Teknolojileri ve Uygulamaları (3 cilt)” isimli kitapların başyazarıdır. Ayrıca, Su Vakfı tarafından basılan “Arıtma Tesislerinin Hidroliği” ve Türkiye Belediyeler Birliği tarafından basılan “Atıksu Arıtma Tesisi İşletimi El Kitabı” isimli kitapların da yazarıdır. Bu kitaplar, ülkemizin altyapı mühendisliği alanında ihtiyaç duyduğu önemli eksiklikleri gidermiştir. Ayrıca, Amerikan Su Birliği (AWWA) tarafından İngilizce olarak basılan bir kitap ve 30 civarında ulusal ve uluslararası kitapta kitap bölümü yazarıdır.
Kendisine, YÖK 2019 Üstün Başarı Ödülü (Fen ve Mühendislik Bilimleri Yılın Doktora Tezi Ödülü Tez Danışmanlığı), 2008 yılı Mühendislik Alanı TÜBİTAK Teşvik Ödülü, 2009 yılı Uluslararası Ekonomik İşbirliği Organizasyonu Uluslararası ödülü (ECO- Economic Cooperation Organization), İstanbul Sanayi Odası Çevre Ödülleri kapsamında 2018 Yılı Kurum/Kuruluş Kategorisi Birincilik Ödülü ve 2001 yılında yayınladığı makalelerden dolayı İstanbul Teknik Üniversitesi Özel Ödülü layık görüldü.
Yabancı dil olarak İngilizcesi çok iyi seviyede olup akıcı iletişim becerisine sahiptir. Evli olup, 1’i kız ve 2’si erkek olmak üzere üç çocuk babasıdır.