Ali İsmail Sabancı, 5 Mayıs 1969'da Adana‘da Hayırlı Zerrin ve Şevket Sabancı‘nın üçüncü çocuğu olarak dünyaya geldi. Emine Sabancı Kamışlı ve Sadıka Sabancı isimlerinde iki ablası vardır.
Ali İsmail Sabancı iş adamı Sakıp Sabancı‘nın yeğenidir.
İlkokulu Adana‘da, ortaokulu Almanya‘da, liseyi İngiltere‘de, üniversiteyi de Amerika‘da tamamladı. 1987-1991 seneleri arasında ABD‘de Massachusetts eyaleti Medford şehrinde bulunan Tufts Üniversitesi'nde ekonomi ve siyasal bilgiler alanında lisans eğitimini tamamladı.
1995 senesinde Kolombiya Üniversitesi İşletme Fakültesi'nden uluslararası finans dalında yüksek lisans derecesi aldı. 1991-1997 seneleri arasında Morgan Stanley & Co. Incorporated şirketinde finansal analizci olarak vazife yaptı. Türkiye'ye geri döndüğünde, aile şirketi olan Akbank‘da Bahçekapı Şubesi'nde veznadar olarak çalıştı. 1997-2001 seneleri arasında Sabancı Holding Projelerinden Sorumlu Yönetici pozisyonunda, 2001-2004 seneleri arasında ise Strateji ve İş Geliştirmeden Sorumlu İcracı Genel Müdür Yardımcısı vazifesinde bulundu.
Mart 2004 tarihinde aile şirketinden ayrılarak babası ve ablası ile birlikte kurdukları Esas Holding‘e geçti. 2004 senesinden beri Esas Holding A.Ş.'de Yönetim Kurulu Üyesi olarak görev yapmaktadır. TOBB bünyesinde Genç Girişimciler Kurulu Başkanı ve aynı zamanda İSO ile TAİK üyesidir. Ayrıca Galatasaray Spor Kulübü üyesidir.
2005 senesi Ocak ayında Esas Holding tarafından satın alınan Pegasus Hava Taşımacılığı A.Ş.'de Yönetim Kurulu Başkanı vazifesinde bulundu.
Esas Holding'in ortak olduğu İzair ve Air Berlin'de Yönetim Kurulu Üyesi ve AFM Sinemaları Yönetim Kurulu Başkanı olan Ali Sabancı, aynı zamanda TÜSİAD, TYD ve TOBB Genç Girişimciler Kurulu Başkanı olarak iş dünyasındaki faaliyetlerine devam etmektedir.
Ali Sabancı, iş adamı Aydın Doğan‘ın kızı Vuslat Sabancı ile evlidir. Kaan Ali ve Şevket Emrecan isminde iki oğlu vardır.