Игорь Ларионов родился 3 декабря 1960 года в Воскресенске. Хоккеем начинал заниматься в школе воскресенского "Химика", в главной команде которого и дебютировал в 1977 г. В течение четырех лет нападающий выступал в составе родного клуба. За это время форвард провел 123 игры, забил 39 голов и отдал 34 передачи.

Следующим этапом его карьеры стал ЦСКА. В красно-синем свитере Ларионов отыграл 9 сезонов, с 1981 по 1989 гг. В форме армейцев он провел 334 игры, забросил 165 шайб и отдал 196 передач. Кроме того, в составе ЦСКА Игорь Ларионов стал чемпионом СССР 1982 - 1989, выиграл Кубок СССР и получил звание заслуженного мастера спорта. Всего в первенстве страны он провел 457 матчей, забросил 204 шайбы и отдал 230 передач. Лучший хоккеист СССР 1988 года. В 1983, 1986-88 входил в число лучшей пятерки чемпионата СССР.

После 9 сезонов в ЦСКА Ларионов перебрался за океан, в задрафтовавший его Vancouver Canucks, где выступал с 1989 по 1992 гг. Сезон 1992/93 провел в составе швейцарского "Лугано", а затем возобновил карьеру в НХЛ. Но вернулся уже не в Ванкувер, а в "Сан-Хосе Шаркс", в котором выступал в 1993-1995 гг. вместе с Сергеем Макаровым. Отыграв два сезона за "акул", следующие пять лет Ларионов провел в "Детройт Ред Уингз", где была создана уникальная "русская пятерка", именовавшаяся "пятеркой Ларионова" (Вячеслав Фетисов - Владимир Константинов, Игорь Ларионов - Сергей Федоров - Вячеслав Козлов). Годы выступленраий в Detroit были самыми успешными для Игоря Николаевича в его заокеанской карьере. Он становился обладателем Кубка Стэнли 1997, 1998 и 2002 годов. В сезоне 2000/2001 он играл во "Флориде Пантерз", но в этом же сезоне вернулся в "Детройт", где пробыл до 2003 года. Свой последний сезон в НХЛ Ларионов проводил в 2003-2004 гг., выйдя на лед в 49 матчах за New Jersey Devils. Свои последние матчи в карьере он провел в шведском клубе Brunflo в сезоне 2005-2006.

Всего в регулярых чемпионатах НХЛ он провел 921 матч, забросил 169 шайб и отдал 475 передач. В розыгрыше Кубка Стэнли Ларионов сыграл 150 матчей, в которых 30 раз отличился сам и 67 раз ассистировал партнерам.

Значительны его успехи и на уровне сборной - он выступал и за СССР, и за Россию. Ларионов является чемпионом мира 1982, 1983, 1986, 1989, вторым призером первенства 1987 года, третьим призером 1985. Также он Олимпийский чемпион 1984 и 1988, бронзовый призер 2002 г. Всего в сборной на его счету 71 матч и 30 шайб.
Игорь Ларионов - Обладатель Кубка Канады 1981, финалист 1987 года, участник турнира 1984 г. (в общей сложности - 21 матч, 6 шайб). Участник Кубка мира 1996 года. Чемпион мира среди молодежи 1979 и 1980 годов.
В 2008 году включён в зал славы ИИХФ.