Будучи сыном известного театрального актера Вячеслава Нефедова, Игорь с малых лет имел тягу к актерскому искусству. Благодаря отцу, в 13 лет познакомился с Олегом Табаковым, который взял его в свою театр-студию, будущую «Табакерку», и в дальнейшем всячески покровительствовал. По окончании школы Игорь поступил в ГИТИС на курс Олега Табакова, где считался самым перспективным студентом. По окончании обучения в 1980 году стал актером Центрального детского театра, а с 1986 году состоял в труппе Театра-студии Олега Табакова.
В кино Игорь Нефедов начал сниматься в экранизации пьесы Володина «Пять вечеров» режиссера Никиты Михалкова. Так Игорь дебютировал на экране, сыграв красавчика Славу в этом фильме с участием Станислава Любшина и Людмилы Гурченко. Картина вышла в 1978 году и удостоилась нескольких премий, в том числе и за рубежом. Следующей работой актера стало участие в съемках драмы «Охота на лис» в роли Володи Беликова. Затем режиссер Сергей Соловьев предложил Игорю Нефедову сняться в своей мелодраме «Наследница по прямой», вышедшей на экраны в 1983 году.
Герои Нефедова стали кумирами молодежи, выгодно отличаясь яркой индивидуальностью от инфантильных и слишком типичных персонажей, наводнивших экран в то время. Таковы Славик в комедии «Прохиндиада, или Бег на месте», инспектор Вадим Пителников в блестящем «Криминальном таланте», Гоша в мелодраме «Зонтик для новобрачных».
В 1989 году Игорь Нефедов появился в небольшой отрицательной роли в драме Михаила Туманишвили «Авария – дочь мента». В том же году актер снялся в мелодраме «Светик». В это время у Нефедова начались проблемы с алкоголем, из-за чего его исключили из театра Табакова. В последний раз он появился на экране в эпизодической роли в детективе «Убийство на Ждановской» в 1992 году.
2 декабря 1993 года Игорь Нефедов покончил жизнь самоубийством.
