Isaac Pennybacker reçoit tout d’abord une éducation au Washington College, une école privée de Virginie, puis étudie le droit à la Winchester Law School. Après la réussite de son diplôme, il est reçu au barreau de Harrisonburg, dans le comté de Rockingham où il s’établit pour exercer sa profession d’avocat.
Le , il est nommé juge pour le district ouest de Virginie, nomination confirmée par le sénat le . Il reste à ce poste jusqu’au , date à laquelle il démissionne.
Le , le président des États-Unis Martin Van Buren lui offre le poste d'Attorney General (ministre de la Justice) de son gouvernement. Pennyvacker refuse cette proposition ainsi que celle d’un poste à la Cour suprême de Virginie et la nomination comme candidat démocrate pour le poste de gouverneur.
Le , il est élu, toujours comme démocrate, au Sénat des États-Unis. À ce poste, il est nommé président du Committee on Claims, commission chargée d’examiner les problèmes liés aux factures des sénateurs. De plus, il est membre du bureau directeur de la Smithsonian Institution.
