19 Ağustos 1980 tarihinde Halil İbrahim ve Kevser Altunsaray’ın oğlu olarak Kırşehir’de doğan İsmail Altunsaray, 12 yaşında bağlama çalmaya başladı. 1997 yılında İstanbul Teknik Üniversitesi Türk Musikisi Devlet Konservatuvarı Temel Bilimler Bölümü’nü kazandıktan sonra öğrenimi boyunca kendi üniversitesi başta olmak üzere çeşitli üniversite ve toplulukların ulusal ve uluslararası etkinliklerinde yer aldı. 2002 yılında konservatuvar eğitimini tamamlayan Altunsaray, 2003 yılında TRT İstanbul Radyosu Türk Halk Müziği Birimi’ne akitli sanatçı olarak kabul edildi. Bu dönemde çeşitli televizyon ve radyo programlarında icracı ve solist sanatçı olarak yer aldı.