Ein Turnier der ATP Tour spielte Andrejew erstmals im September 2003 in Bukarest, wo er im Achtelfinale gegen José Acasuso ausschied. Als er beim ATP-Turnier in Moskau 2003 das Viertelfinale erreichte, gelang ihm mit Platz 97 der Sprung unter die besten 100 Spieler der Welt. Sein erstes ATP-Finale bestritt er 2004 in Gstaad; gegen den Weltranglistenersten Roger Federer konnte er zwar einen Satz aber nicht das Match gewinnen.
Am 11. April 2005 gewann Andrejew in Valencia schließlich seinen ersten ATP-Titel. Nachdem er im Viertelfinale bereits den favorisierten Rafael Nadal besiegt hatte, war er auch im Finale gegen David Ferrer erfolgreich. Im September 2005 gewann er seinen zweiten ATP-Titel in Palermo auf Sand, indem er im Finale Filippo Volandri 0:6, 6:1 und 6:3 bezwang. Einen Monat später folgte Titel Nummer drei in seiner Heimatstadt Moskau (Endspielsieg über Nicolas Kiefer).
Neben seinen drei Titeln auf der ATP Tour erreichte Andrejew weitere sechsmal ein Finale. Im Doppel gewann er seinen einzigen Titel 2004 beim Turnier in Moskau, wo er im Jahr darauf noch einmal das Finale erreichte. Seine beste Platzierung in der Weltrangliste erreichte er im November 2008 mit Platz 18.
Andrejew galt als guter Sandplatzspieler; zwei seiner drei ATP-Turniersiege sowie drei seiner vier Future-Titel gewann er auf Sand. 2008 stand er mit Mixed-Partnerin Maria Kirilenko allerdings im Halbfinale des Rasen-Klassikers von Wimbledon. Sein bestes Abschneiden bei einem Grand-Slam-Turnier erreichte er auch auf Sand in Roland Garros 2007.
Andrejew spielte auch in 15 Begegnungen für die russische Davis-Cup-Mannschaft, für die er eine Bilanz von 14:14 hat. Er trug maßgeblich dazu bei, dass Russland 2007 das Finale erreichte, wo sie den USA unterlagen.
Zum Saisonende 2013 beendete Igor Andrejew seine Profikarriere.[2]
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Russland
Valencia
Palermo
Nicolas Kiefer
Gstaad
Bukarest (1)
José Acasuso
Florent Serra
Sydney
James Blake
Umag
Mahesh Bhupathi
Jonas Björkman
Tampere
Kenneth Carlsen
Adil Shamasdin
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Maks Mirny