Den 2 februari 2024 meddelade AIK Fotboll att man var överens med den engelska klubben Sheffield United FC om ett lån av 23-årige Ismaila Coulibaly som sträckte sig till och med den 31 juli 2024. Debuten för AIK skedde mot Gefle IF FF (1–0) den 24 februari 2024 i den andra gruppspelsmatchen i Svenska cupen 2023/2024. Matchen spelades inför 12 174 åskådare på Tele2 Arena i Stockholm och Ismaila Coulibaly inledde på bänken i tröja nummer 8, under ledning av chefstränaren Henning Berg. I den 80:e matchminuten äntrade han planen då han ersatte Bersant Celina och strax därefter tilldömdes AIK en frispark i bra läge då Martin Ellingsen fälldes. Frisparken togs av Anton Salétros som med vänsterfoten sköt in bollen i mål i den 83:e matchminuten och segern gav AIK ett bra läge till avancemang från gruppen.

Hans första start i AIK kom i Svenska cupens kvartsfinal borta mot Mjällby AIF (3–1) den 9 mars 2024 då han spelade knappa 80 minuter. Den 21 april 2024 noterade Ismaila Coulibaly sin första målgivande passning för AIK då han i derbyt mot Djurgården (2–0) inför 44 734 åskådare på Friends Arena i Solna lade upp bollen för Bersant Celina i den 57:e matchminuten. Celina tryckte till bollen direkt med högerfoten från cirka 23 meter och bollen flög elegant in i det nedre vänstra hörnet, otagbart för Jacob Widell Zetterström i Djurgårdens mål.

Hans första mål i AIK-tröjan kom i en svängig match hemma mot IFK Norrköping FK (6–2) inför 24 177 åskådare på Friends Arena den 5 maj 2024. AIK gick fram till 3–0 i paus innan bortalaget reducerade två gånger om, men i den 69:e matchminuten slog Ismaila Coulibaly till och gjorde 4–2. Framspelad från vänsterkanten av Ioannis Pittas tog sig Coulibaly in i straffområdet något till vänster, tråcklade sig fram och petade med högerfoten bollen mellan benen på framrusande målvakten Oscar Jansson. I den 85:e matchminuten fastställde Ismaila Coulibaly slutresultatet till 6–2, återigen med högerfoten, sedan han slagit in en målvaktsretur efter Ioannis Pittas avslut.

När AIK den 19 maj 2024 mötte Hammarby (1–2) på Tele2 Arena fick Coulibaly syna det röda kortet i den 63:e matchminuten efter att domaren bedömt att han gått in för hårt i en duell och därmed ådrog sig sitt andra gula kort. AIK-spelaren petade utanför eget straffområde bort bollen samtidigt som en hemmaspelare kastade sig in mot honom och därefter träffades av Coulibalys fotsula. Det röda kortet innebar att Coulibaly var avstängd i hemmamötet med IFK Göteborg (5–2) åtta dagar senare. Hans sista tävlingsmatch i AIK skedde den 2 juni 2024 då Gnaget ställdes mot BK Häcken (1–4) på Bravida Arena på Hisingen. Coulibaly startade den sista allsvenska matchen innan sommaruppehållet och ersattes av Taha Ayari i den 52:a matchminuten.

Det blev sammanlagt 13 tävlingsmatcher för Ismaila Coulibaly i AIK-tröjan, varav tio från start, och han svarade för två mål och en målgivande passning. Han satt på bänken som ej använd avbytare vid sex tillfällen och hans disciplinära facit blev ett rött kort och ett gult kort.