Зробив кар’єру з сотенного писаря в Чернігівському полку до генерального судді за гетьманування Д. Многогрішного. У 1668 р. брав активну участь в антимосковському повстанні. Був серед заколотників, які скинули Д. Многогрішного. 27 червня 1672 р. на старшинській раді неподалік Конотопа І. Самойловича було обрано гетьманом.
У жовтні 1672 р. було підписано Бучацький договір. Умови Бучацького договору:1. Західне Поділля переходило під владу Османської імперії. 2. Під владою П. Дорошенка перебували Правобережна Київщина та Східне Поділля (Брацлавщина).3. Решта українських земель залишилася за Річчю Посполитою.4. У Бучацькому договорі польська сторона вперше вжила термін «Українська держава». Але польський сейм не затвердив цю угоду, що заклало передумови для початку нової війни. Бучацький договір 1672 р. не приніс миру на українські землі.
У наступні роки тривала боротьба за оволодіння Правобережжям і гетьманською столицею — Чигирином. На козацькій раді під Переяславом у березні 1674 р. І. Самойловича обрали гетьманом «обох сторін Дніпра». Українсько-московське військо спробувало захопити Чигирин. Облога тривала два тижні. Проте поява на південному кордоні війська Османської імперії, що прийшло на допомогу П. Дорошенкові, змусила І. Самойловича відвести всі війська на Лівобережну Україну.
У 1677 р. велике османо-кримське військо взяло в облогу Чигирин. Із цим військом прибув Ю. Хмельницький, якого султан визнав наступником П. Дорошенка. Їм протистояло українсько-московське військо на чолі з І. Самойловичем та Г. Ромодановським. Розгорнулися запеклі бої, перемога в яких дісталася лівобережним козацьким і московитським полкам. Як наслідок, османи змушені були відступити.
Наступного 1678 р. нове, численніше військо османів і їхніх союзників знову оточило Чигирин. Унаслідок запеклих боїв місто зазнало страшних руйнувань. Українсько-московське військо змушене було відступити на Лівобережжя. Проте й османи вже не мали сил для подальших воєнних дій. Ці драматичні події ввійшли в історію як Чигиринські походи. Оборона Чигирина 1678
З літопису Самійла Величка про облогу Чигирина Тут повтором можна сказати слово про великий Вавилон, колись сказане: «Паде, паде Україна тогобічна малоросійська, козакоруська з багатьма міцними містами й селами, як отой стародавній великий град Вавилон!», і що через тодішню незгоду козаки всі пропали, самі себе звоювали. Які причини, на думку літописця, призвели до трагедії України?
У 1678-1679 р. І. Самойлович за наказом царя розпочав акцію, відому як Великий згін. Щоб ускладнити султану можливості для забезпечення військ матеріальними та людськими ресурсами, гетьман наказав зруйнувати всі, хоча б частково вцілілі міста, а їхніх мешканців силою зігнати на Лівобережжя. Великий згін — насильне переселення мешканців Правобережжя на Лівобережну Україну організоване гетьманом Іваном Самойловичем у 1678–1679 роках
Бахчисарайський мир 1681 р. угода про перемир'я 1681 року у Бахчисараї між Османською імперією, Кримським ханством та Московським царством. Договір був укладений терміном на 20 років і завершив війни 1670-х років між цими державами за володіння землями Правобережної України. Османська імперія приєднувала південну Київщину, Брацлавщину і Поділля, а Московська держава — Лівобережну Україну, Київ
У травні 1686 р. між Московською державою і Річчю Посполитою було укладено «Вічний мир». Уся територія Лівобережної України мала залишатися під зверхністю Московії, Річ Посполита відмовлялася від Києва. Запорозька Січ тепер перебувала під контролем Московії. Брацлавщина, Південна Київщина ставали нейтральними незаселеними територіями між двома державами
Представників козацької держави на підписанні договору не було. І. Самойлович заявив, що Військо Запорозьке ніколи не зречеться Правобережної України. Скориставшись невдачами гетьмана, противники підготували донос на І. Самойловича. У 1699 р. за умовами мирних угод Карловицького конгресу Османська імперія передала Польщі Південну Київщину, Брацлавщину, Західне Поділля. Польща повертала всі українські землі, захоплені османами. Відтак козаки вже було непотрібні, тому уряд розпочав наступ на їхні права