Nacido en Trappes el 24 de enero de 2008, Ibrahim Mbaye se incorporó al Paris Saint-Germain a los 10 años. Tras varios años de desarrollo en la cantera Rouge et Bleu, donde fue elegido Titi d’Or 2024, debutó como profesional el 16 de agosto de 2024 ante el Le Havre, con 16 años, 6 meses y 23 días, convirtiéndose en el jugador más joven en ser titular en un partido del Paris Saint-Germain.
Unos meses después, firmó su primer contrato profesional con el club de la capital. Su primera temporada como profesional fue histórica, ya que se proclamó campeón de Francia y conquistó también la Copa de Francia. Tras participar en el Mundial de Clubes en Estados Unidos, contribuyó a la victoria ante el Tottenham en la Supercopa de Europa.
Durante la temporada 2025-2026, debutó en la Champions League ante el Atalanta y posteriormente participó en la final de la Copa Intercontinental conquistada ante el Flamengo unos meses después en Doha, Catar. Convocado por el seleccionador de Senegal, Pape Thiaw, debutó internacionalmente en noviembre de 2025 y ganó la Copa Africana de Naciones ante Marruecos dos meses después. En el club, su segunda temporada como profesional terminó de la mejor manera posible, con un nuevo título de Ligue 1 y su primera Champions League, la segunda de la historia del club.