
Після закінчення школи Ігор упродовж року працював, а також робив платні перекази. До цього змушувало нелегке матеріальне становище сім'ї та бажання Дьяконова вступити до університету, що було легше зробити з робочого місця. У 1932 році йому важко вдалося вступити в Історико-філологічний інститут (пізніше став частиною Ленінградського державного університету). На початку 1930-х років в університет приймали не за результатами іспитів, а за анкетними даними. Дьяконову вдалося потрапити на лист очікування, і повноправним студентом він став лише після того, як відраховані з робітфаку студенти звільнили достатньо місць.
В університеті на той час викладали такі відомі вчені, як мовознавець Микола Марр, сходознавці Микола Юшманов, Олександр Ріфтін, Ігнатій Крачковський, Василь Струве, сходознавець та африканіст Дмитро Ольдерогге та інші. Олександр Павлович Ріфтін довгий час був науковим керівником Дьяконова, а з академіком Василем Васильовичем Струве у Дьяконова склалися дуже непрості стосунки з юності.
Юність Дьяконова припала на роки сталінських репресій. Деякі однокурсники Дьяконова були заарештовані, деякі, побоюючись арешту, стали сексотами НКВС і систематично писали доноси на своїх товаришів.
Дияконів був демобілізований у 1946 році і повернувся до університету. Його науковий керівник, Олександр Павлович Ріфтін, помер у 1945 році, і Дьяконов став асистентом кафедри семітології, якою завідував І. Н. Вінніков. Ігор Михайлович швидко захистив кандидатську дисертацію на тему земельних відносин в Ассирії та почав викладати.
Шумерологія була одним із головних напрямів наукової діяльності І. М. Дьяконова та темою його докторської дисертації. У 1959 році побачила світ монографія «Громадський і державний устрій Стародавнього Дворіччя. Шумер», через рік захищена як дисертація на ступінь доктора історичних наук. У цій праці Дьяконов дає власну концепцію структури шумерського суспільства та соціально-політичної історії Месопотамії в шумерський період, а також критикує всі попередні концепції істориків-шумерологів: прийняту радянською наукою в середині 1930-х концепцію В.В. Струве і утверджену у західній науці концепцію А. Даймеля.
Дьяконов опублікував кілька узагальнюючих робіт з історії. Йому належать важливі розділи у першому томі «Всесвітньої історії» (1955), тритомному підручнику «Історії стародавнього світу» (1982) та першому томі «Історії Сходу» (1997), також разом з іншими авторами їм написано: Історія Стародавнього Сходу.
Серед монографічних робіт Дьяконова:
Архаїчні міфи Сходу та Заходу. - М., 1990. - 246 с. Серед опозиційного спрямування ассиріологів (Кифішин, Вассоєвич, Святополк-Четвертинський) книга викликала глибоке неприйняття насамперед через надмірно завищений матеріалістично-позитивістський підхід до проблем духовного плану.
Шляхи історії: від найдавнішої людини до наших днів. - М.: Східна література, 1994. - 382 с.
І. М. Дьяконов опублікував найдокладніше на той час дослідження етногенезу вірмен — «Походження вірменського народу», в якій доводив міграційно-змішану гіпотезу вірменського етногенезу.У ході підготовки перекладу Дьяконов працював з рукописами перекладу «Ассіро-вавилонського епосу», зробленого талановитим сходознавцем Володимиром Казимировичем Шилейком у 1920-х — 1930-х роках. Вплив Шилейка не заперечувався, проте виникла дискусія щодо масштабів використання цих рукописів. Словами відомого російського філолога В'ячеслава Всеволодовича Іванова: «ціла низка місць зазначеного перекладу … майже буквально слідує тексту Шилейка не тільки в ритмі, а й у конкретному доборі слів». Дияконів у своїй «Книзі спогадів» підтверджує, що довгий час працював з рукописом Шилейко, але стверджує, що він був «чорновим і незавершеним начерком, часто без початку і кінця», а також, що його видання «нездійсненне». У той самий час, інші дослідники вважали рукопис «Ассиро-вавилонский епос» закінченою і готової до публікації, більше, більшість її було опубліковано без будь-яких додаткових консультацій з ассириологами 1987 року.
Проте на сумлінність роботи І. М. Дияконова з рукописами Шилейка вказує виявлений в архіві родини Шилейків лист В.К. Андрєєвої-Шилейко І.М. Дьяконову від 23 серпня 1940 року (збереглася його чернетка), в якому сказано: «У Вашому листі Ви запитуєте, чи не збереглося в паперах Володимира Казимировича перекладів інших текстів Гільгамеша (крім VI таблиці - В. Є.). На жаль, ні, хоча Володимиром Казимировичем були переведені всі частини Гільгамеша повністю і про це епосі було підготовлено велике дослідження. Але з волі року всі матеріали з цієї роботи зникли на його ленінградській квартирі під час перебування в Москві.
Пропажа ця була важким ударом моєму покійному чоловікові, хоча він і мав звичай говорити, що горіти нема про що, оскільки те, що не вдалося завершити йому, все одно зроблять інші. І він, мабуть, порадував би, знайшовши у Вашому обличчі собі продовжувача». Таким чином, з листування випливає, що повний переклад епосу про Гільгамеш був втрачений ще за життя В.К. Шилейко, та його вдова благословила молодого вченого І.М. Дьяконова те що, щоб зробити новий переклад. Точку в цій дискусії про авторство має поставити академічне видання тих перекладів Шилейка, які збереглися. Втім, сам Дьяконов у 1980-х роках своїм учням читав власну епіграму: «Гільгамеша пошкодуй-ка: перевів його Шилейко».