Iván Vasílievich Panfilov nació el 20 de diciembre de 1892 en Pétrovsk, en la provincia de Saratov, en una familia de funcionarios menores. Era ruso de nacionalidad. Su padre, Vasílii Zajárovich Panfilov, era un escribano militar retirado, y su madre se llamaba Aleksandra Stepanovna. Debido a la muerte temprana de su madre, Iván se vio obligado a abandonar sus estudios después del tercer grado y desde 1905 comenzó a trabajar en una tienda de comestibles.

En octubre de 1915, Panfilov fue reclutado en el Ejército Imperial Ruso, donde comenzó su servicio en el equipo de entrenamiento del 168.º batallón de reserva. Desde marzo de 1917, luchó en el Frente Suroeste de la Primera Guerra Mundial como parte del 638.º regimiento de infantería Oltiński. En 1917 fue elegido miembro del comité del regimiento, y en 1918 fue desmovilizado.

En octubre de 1918, Panfilov se unió voluntariamente al Ejército Rojo y se convirtió en comandante de pelotón en el 1.º regimiento de infantería de Saratov. Participó en la supresión de la revuelta del Cuerpo Checoslovaco y desde marzo de 1919 sirvió en la 20.ª división de fusileros de Penza. En 1920, contrajo tifus, pero tras recuperarse participó en la guerra soviético-polaca, por lo que fue condecorado con la Orden de la Bandera Roja.

Desde septiembre de 1920, Panfilov luchó contra el bandolerismo en Ucrania. En 1921 fue nombrado comandante de pelotón del 183.º batallón fronterizo separado. En diciembre de ese año, ingresó en la Escuela de Infantería Unificada de Kiev. Tras su graduación, Panfilov sirvió en el 52.º regimiento de fusileros de Yaroslavl, y luego en el 1.º regimiento de fusileros de Turkestán, donde su destino se entrelazó estrechamente con Turkestán. Ocupó diversos cargos, incluyendo comandante de compañía y jefe de la escuela del regimiento.

En diciembre de 1932, Panfilov asumió el mando del 9.º regimiento de montaña de fusileros de Turkestán, con bandera roja. En 1937, fue trasladado al cuartel general del Distrito Militar de Asia Central. En 1938, fue condecorado con la medalla "XX años del Ejército Rojo de Trabajadores y Campesinos" y nombrado comisario militar de la RSS de Kirguistán.

Desde el 14 de julio de 1941, Panfilov comenzó a formar la 316.ª división de fusileros, reclutando a residentes de Almaty y Frunze. El 10 de octubre, la división entró en combate con el enemigo y le infligió un daño significativo, por lo que Panfilov fue condecorado con la Orden de la Bandera Roja.

El 16 de noviembre, la 2.ª división de tanques de la Wehrmacht atacó las posiciones de la 316.ª división, incluyendo el área de Dubosekovo. Las unidades de la división bajo el mando de Panfilov llevaron a cabo duras batallas defensivas, mostrando un heroísmo masivo. Uno de los episodios se convirtió en la base de la leyenda de los "28 héroes de Panfilov". Durante las batallas del 16 al 20 de noviembre, la defensa de la división fue rota, y se retiró hasta el área de Kryukovo.

Panfilov murió el 18 de noviembre de 1941 en Gusenévo, en la región de Moscú, por esquirlas de una mina alemana. El 23 de noviembre, la 8.ª división de guardias fue honrada con el título honorífico de Panfilovskaya.