Seine akademische und wirtschaftspolitische Karriere begann 1995, als er Assistenzprofessor an der Brandeis University in Waltham, Massachusetts, wurde. Ab 1996 bis Januar 1999 folgte eine Position als Wirtschaftswissenschaftler beim Internationalen Währungsfonds (IWF). Von Februar 1999 bis April 2009 war er Assistenzprofessor der Fakultät für Wirtschaft der Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. Er hatte Beraterposten bei der Weltbank, dem IWF, internationalen und brasilianischen Banken. Von September 2000 bis Juli 2003 leitete er als Direktor den Bereich Wirtschaftspolitik der brasilianischen Zentralbank. Er war von April 2009 bis Mai 2016 Chefvolkswirt und Gesellschafter der Itaú Unibanco, bevor ihn der Finanzminister Henrique Meirelles, der mit ihm bereits einige Jahre zuvor zusammengearbeitet hatte, am 12. Mai 2016 zum Zentralbankchef innerhalb der neuen Regierung von Michel Temer berief.[1][2] Am 9. Juni 2016 löste er seinen Amtsvorgänger Alexandre Tombini ab.
Goldfajn ist mit der Wirtschaftskrise in Brasilien ab 2014 konfrontiert. Im März 2017 äußerte er, „die Senkung der Inflationsrate sei bereits weit in der Wirtschaft verbreitet“.[4]
Mit Beginn am 19. Dezember 2022 ist er Präsident der interamerikanischen Entwicklungsbank.[5]
Neben seinen wissenschaftlichen Beiträgen[6] schrieb Goldfajn auch für den O Estado de São Paulo.
mit Taimur Baig: Financial market contagion in the Asian crisis. In: Internationaler Währungsfonds: IMF staff papers, Band 46, 1. Juni 1999, Nr. 2, S. 167–195.
mit Eliana Cardoso: Capital flows to Brazil. The endogeneity of capital controls. In: Internationaler Währungsfonds: IMF staff papers, Band 45, 1. März 1998, Nr. 1, S. 161–202.
mit Gino Olivares: Can flexible exchange rates still „work“ in financially open economies? United Nations Conference on Trade and Development, Center for International Development, Harvard University. United Nations, New York/Geneva 2001.
mit Poonam Gupta: Does monetary policy stabilize the exchange rate following a currency crisis? In: Internationaler Währungsfonds: IMF staff papers, Band 50, 1. Januar 2003, Nr. 1, S. 90–114.
mit Luis Felipe Céspedes, Phil Lowe, Rodrigo Valdés: Policy responses to external schocks: The experience of Australia, Brazil and Chile. In: Banco Central do Chile: Economía Chilena, Band 8, Nr. 2, August 2005.
Francesco Giavazzi, Ilan Goldfajn, Santiago Herrera (Hrsg.): Inflation targeting, debt and the Brazilian experience, 1999 to 2003. MIT Press, Cambridge, MA 2005, ISBN 0-262-27378-0.