او در سال ۱۳۵۸ به عضویت سپاه پاسداران در آمد و از سال ۱۳۵۹ و پس از گذراندن دوره‌های آموزشی در تهران به مشهد بازگشت و بعنوان نیروی رسمی شروع به کار کرد.

همزمان با درگیری‌های کردستان در اواسط سال ۱۳۵۹ به این منطقه رفت و در درگیری‌های آنجا حضور فعال داشت.

با آغاز جنگ ایران و عراق آقای قاآنی در طول ۸ سال در سمت‌های مختلف سپاه پاسداران فعالیت کرد، تا سال ۶۶ فرماندهی تیپ امام رضا را برعهده داشت و پس از آن نیز بعنوان فرمانده لشکر ۵ نصر در جنگ حضور داشت.

خبرگزاری دولتی ایرنا نوشته است که او در جنگ ۸ ساله ایران و عراق در "عملیاتی چون عاشورا، آزاد سازی ارتفاعات گارکونی و فسیل در شمال می‌ماک، عملیات والفجر هشت، تسخیر شبه جزیره‌ فاو، عملیات کربلا یک، آزادسازی مهران، عملیات نصر هشت، استقرار نیروهای ایران در مائوت، کربلا پنج و تسخیر شلمچه" نقش مهمی داشته است. "

آشنایی آقای قاآنی با قاسم سلیمانی به نوشته خبرگزاری تسنیم به سال ۶۱ باز می‌گردد که در جلسه‌های مناطق عملیاتی حضور داشته است.

آقای قاآنی پس از پایان جنگ در سال ۱۳۶۷ برای مدتی به زادگاه خود به عنوان قائم مقام واحد هشتم عملیاتی نیروی زمینی سپاه پاسداران در مشهد بازگشت اما پس از مدتی به نیروی سپاه قدس پیوست.

او برای مدت کوتاهی معاون اطلاعات و معاون حفاظت اطلاعات ستاد مشترک سپاه در سال ۱۳۸۵ تا ۱۳۸۶بود.

سرتیپ اسماعیل قاآنی پس از سال ۸۶ بعنوان جانشین فرمانده نیروی قدس سپاه منصوب شد و امروز پس از کشته شدن قاسم سلیمانی، از سوی آیت‌الله خامنه‌ای رهبر جمهوری اسلامی بعنوان فرمانده نیروی برون مرزی سپاه پاسداران منصوب شد.

یکی از آخرین حضورهای رسانه‌های آقای قاآنی پیش از این انتصاب، سفر غیرمنتظره و خارج از چارچوب بشار اسد، رئیس جمهور سوریه به ایران در مارس ۲۰۱۹ بود که موجب شد تا محمدجواد ظریف، وزیر خارجه ایران در اعتراض به عدم هماهنگی این سفر با دستگاه دیپلماسی ایران استعفا دهد.

در آن زمان آقای قاآنی در مصاحبه با رسانه‌ها گفت که سپاه قدس اقدام به آوردن آقای اسد کرده بود و "آقای رئیس جمهوری (از این سفر) مطلع بود" و عدم هماهنگی را به خود دولت مرتبط دانسته بود.

او در ۲۶ دی سال ۹۳ در یکی از موضع گیری‌های خود گفته بود: "آمریکا و اسرائیل کوچک‌تر از آن هستند که خود را همتراز با قدرت نظامی ایران بدانند؛ این قدرت اکنون خود را در کنار مردم مظلوم فلسطین و غزه در قالب موشک و سلاح به منصه ظهور رسانیده است".

فرمانده جدید نیروی قدس سپاه همچنین در ۱۸ فروردین ۱۳۹۶ گفته بود: "ما وقتی برای دفاع از مسلمانان کشور‌های اسلامی گام برداشتیم هدفمان انجام وظیفه الهی بود و اولین نتیجه‌اش متوجه خود نظام شد. به برکت دستگیری از مسلمانان خداوند خطراتی را از این کشور دفع کرد و باعث شد تا ایران اسلامی به یک مرکز امنیت و ایجاد امنیت برای دیگر کشور‌ها تبدیل شود".

او در سال ۹۶ نیز در خصوص محدوده فعالیت سپاه قدس گفته بود که "این نیروها در همه جای دنیا فعال هستند" و آن را نشانه "بالندگی" دانسته و گفته بود: "چندسالی است که توفیق دارم در مجموعه نیروی قدس فعالیت می‌کنم و در دنیا با افراد بسیاری ارتباط داریم و در بسیاری از زمینه‌ها با آنها همکاری می‌کنیم؛ ما همه جا هستیم و هیچ جا هم نیستیم و به حول و قوه الهی همه کاری هم می‌توانیم انجام بدهیم".