Un creux barométrique d’altitude a quitté l’ouest du Soudan le 19 août et s’est dirigé vers l’ouest en passant au-dessus du Nigeria et du Mali avant d’atteindre la côte du Sénégal le 28 août. En atteignant l’océan Atlantique, l’onde tropicale s’est intensifiée en continuant vers l’ouest-nord-ouest.
Le 1er septembre 2008, elle avait commencé à produire des nuages convectifs et le National Hurricane Center lui donnant le nom de dépression tropicale numéro Neuf. L’organisation des bandes orageuses prenait une forme en arcs autour d’une circulation cyclonique fermée sur les photos du satellite météorologique. L’estimé par la technique de Dvorak de ces images avait montré que l’onde avait atteint antérieurement le statut de dépression mais le NHC avait attendu que la convection s’organise avant de la classer dans cette catégorie. À 21 heures TU le même jour, elle fut reclassée comme tempête tropicale Ike grâce à son intensification rapide dans un environnement favorable. Les météorologistes prévoyaient qu’elle serait un ouragan 36 heures plus tard. Cependant, le développement cessa durant la nuit suivante et une partie de la bande Est de nuages s’éroda à cause du cisaillement des vents avec l’altitude dans ce secteur. Au matin du 2 septembre, Ike reprit de la force alors que le cisaillement s’amoindrissait. Les orages devinrent très intenses autour du centre du système au cours de la journée et sa vitesse de déplacement augmenta à 29 km/h grâce à la circulation créée par un anticyclone des niveaux moyens dans son quadrant nord-est.
Le même scénario s’est répété la nuit et le jour suivant, maintien durant la nuit et intensification le jour. Tard le matin du 3 septembre, un œil est apparu sur les images satellitaires infrarouge et il est devenu clairement visible en après-midi, ce qui a permis au NHC de reclasser le système au niveau d’ouragan de catégorie 1, dans l’échelle de Saffir-Simpson, alors qu’il était à 21,6N 52,7W, en plein océan. Les conditions de faible cisaillement et de températures chaudes de la mer permettaient de prévoir une intensification explosive, ce qui lui permit d’atteindre la catégorie 3 seulement trois heures plus tard. Les vents estimés par la technique de Dvorak étaient de 185 km/h et la pression centrale était tombée de 24 hPa durant cette courte période.
Il est passé à la catégorie 4 vers 03H TU le 4 septembre, ayant à ce moment des vents de 217 km/h et une pression centrale de 948 hPa. Tôt le même matin, l’ouragan Ike a atteint son intensité maximale avec des vents de 233 km/h et une pression centrale de 935 hPa, ce qui en a fait le plus intense ouragan de la saison 2008. Ike est ainsi passé de tempête tropicale à un ouragan majeur de catégorie 4 en environ 24 heures, sa pression s’abaissant de 61 hPa.
Les météorologistes prévoyaient ensuite un affaiblissement de Ike alors qu’il était pour entrer dans une zone de cisaillement des vents du nord plus importantes, due au renforcement d’un anticyclone sur sa bordure nord. Effectivement le sommet des nuages autour de l’œil ont commencé à diminuer peu après, montrant un affaiblissement. Cette tendance s’est confirmée durant l’après-midi du 4 septembre, et bien que l’œil se soit mieux défini durant la nuit suivante, Ike a continué de faiblir. Le 5 septembre au matin, les nuages de la partie de nord de l’ouragan commencèrent à s’éroder et l’œil devint moins bien organisé et les photos satellitaires montrèrent qu'il ne s'agissait d'un remplacement du mur de l’œil. Les images subséquentes montrèrent que la convection se concentrait dans la partie sud le l'œil et que le secteur nord se dissipait sous l’influence du fort cisaillement des vents. En après-midi du 5, Ike était redescendu à la catégorie 3 supérieure et se dirigeait vers le sud-ouest. Il a ensuite maintenu cette intensité la nuit suivante. Un œil de 48 km de diamètre s’est reformé bien mais il était couvert de nuages. Tard le matin du 6 septembre, le cisaillement des vents avait descendu Ike à la catégorie 2.
Ike est finalement sorti de la zone défavorable en après-midi et s’est intensifié de façon explosive. Un avion de reconnaissance a confirmé que seulement 6 heures après avoir descendu à la catégorie 2, il était revenu à la de catégorie 4, avec des vents soutenus de 217 km/h, alors qu’il était près des Îles Turques-et-Caïques. C’est à cette intensité que les îles ont été frappées le 7 septembre au matin. Les conditions environnementales était ensuite même favorables à une intensification jusqu’à la côte de Cuba.
En fait, Ike a frappé la côte cubaine près de Cabo Lucrecia, dans la province de Holguín, à la catégorie supérieure 3, le soir du 7 septembre. Il a ensuite suivi l’axe de l’île en traversant les provinces de Holguin, Las Tunas et de Camagüey. Ike est ressorti dans la mer des Caraïbes le 8 septembre et a touché la province de Pinar del Río, sur la pointe nord-ouest de Cuba, avant d’entrer dans le golfe du Mexique l’après-midi du 9 septembre.
Durant la nuit du 9 au 10 septembre et le jour suivant, Ike s’est à nouveau intensifié, passant de 967 hPa à 947 hPa, grâce aux eaux chaudes du golfe. Ceci ne se refléta pas cependant en des vents beaucoup plus forts, ceux augmentant seulement de 24 km/h pour atteindre 161 km/h. Les avions de reconnaissance et l’analyse satellitaire montraient, selon le National Hurricane Center, une structure à multiples zones de vents intenses ce qui indiquait que l’énergie du cyclone était en train de se répartir sur un plus large diamètre au lieu de se concentrer près du centre du système
Durant les deux jours suivants, Ike a maintenu une trajectoire vers l’ouest, n’augmentant que légèrement ses vents à 177 km/h, soit un ouragan de catégorie 2 supérieure. Cependant, le rayon autour du cyclone des vents violents était exceptionnellement grand. En approchant de la côte du Texas, le mur de l’œil devint très bien organisé et le centre de Ike frappa l’île de Galveston le 13 septembre à 02h10 locale (07h10 TU), bien après que ses effets ont commencé à être ressentis. La pression centrale était de 952 hPa, les vents de force d’ouragan s’étendaient jusqu’à 190 km du centre, et ceux de vents de tempête jusqu’à 443 km/h.
Une fois entré sur terre, Ike a graduellement changé sa trajectoire vers le nord puis le nord-est. Il a rapidement perdu son intensité et ses vents étaient sous le seuil de tempête tropicale quand il est passé à 160 km à l'est de Dallas, Texas. Ike est devenu une dépression tropicale ensuite et est passé près de Saint-Louis (Missouri). Continuant vers le nord-est, il a fusionné avec un front froid venant de l’ouest et est devenu extratropical tôt le 14 septembre. Il a traversé le Midwest américain puis a atteint le sud de l’Ontario, au Canada, le 14 septembre avant de traverser le Québec le 15. Il a quitté l’Amérique du Nord vers l’Atlantique au niveau de la mer du Labrador le 16 septembre. Tout au long de sa trajectoire sur le continent, il a donnée des pluies diluviennes et localement des vents violents. Des tornades ont été signalées dans la portion sud de cette trajectoire.