Родился 10 октября 1922 г. в с. Урусово Раненбургского у. Рязанской губ. (ныне Чаплыгинский р-н Липецкой обл.) в семье рабочего. Окончил 6 классов Урусовской опытной средней школы. В 1937 г. семья Николаевых переехала в г. Скопин Рязанской обл. Иван окончил среднюю школу № 1 и аэроклуб. 17 июня 1941 г. ему вручен аттестат о среднем образовании, а 22 июня был призван в Красную Армию и направлен в Батайскую военную авиац. школу пилотов, затем переведен в Кировабадскую авиац. школу.

В мае 1942 г. в числе курсантов школы направлен в наземные войска. Сержант Николаев был назначен командиром отделения разведчиков 292-й стр. дивизии, которая вела бои на Сталинградском направлении. За 3 месяца службы в разведке он неоднократно пересекал линию фронта, доставил в штаб дивизии 5 «языков».

В одном из боев Николаев был контужен. После лечения он назначен командиром 76-мм орудия, в последующих боях подбил 3 немецких танка, награжден медалью «За боевые заслуги» и значком «Отличный артиллерист». Позже переведен на Южный фронт и назначен командиром 122-мм гаубицы.

Николаев был разведчиком, артиллеристом, но мечтал об авиации. После разгрома немцев под Сталинградом он был направлен в учебно-тренировочный полк. В мае 1943 г. стал летать на По-2 в составе 77-го гв. ночного бомбардировочного авиац. полка. Вскоре Николаеву был вручен новый самолет – «Комсомолец Татарии», построенный на средства, собранные молодежью республики.

Николаев в числе лучших летчиков полка был направлен на курсы переучивания для освоения самолета-штурмовика Ил-2. Летом 1944 г. участвовал в боях по освобождению Белоруссии.

17 октября 1944 г. при выполнении боевого задания в районе г. Шталлупенен (ныне г. Нестеров Калининградской обл.) он был тяжело ранен, но не покинул самолет, пока не вывел его из боя. Неуправляемый штурмовик врезался в землю. С тяжелейшей травмой головы его доставили в госпиталь. Через 2 месяца Николаев вернулся в полк.

15 апреля 1945 г. Николаев, возвращаясь на свой аэродром, совершил уникальную посадку на одно шасси и спас боевую машину.

К маю 1945 г. командир звена 74-го гв. штурмового авиац. полка (1-я гв. штурмовая авиац. дивизия, 3-я воздушная армия, 1-й Прибалтийский фронт) гв. лейтенант Николаев совершил 285 боевых вылетов (из них 183 ночных), уничтожил 10 танков, 40 машин, нанес противнику значительный урон в живой силе. Участвовал в 7 воздушных боях, в которых сбил 3 вражеских самолета.

Звание Героя Советского Союза присвоено 29 июня 1945 г.

Николаев - участник парадов Победы в Москве в 1945 и 1995 гг.

Член ВКП(б) с 1947 г.

После войны продолжал службу в армии. В 1955 г. Николаев окончил Военно-воздушную академию, служил в городах Бобруйске, Смоленске, в Мурманской обл. 11 лет был заместителем начальника тыла авиации Северного флота. С 1977 г. полковник Николаев - в отставке.

Награжден орденом Ленина, 3 орденами Красного Знамени, орденами Отечественной войны 1-й и 2-й степ., 2 орденами Красной Звезды, орденом «За службу Родине в Вооруженных Силах СССР» 3-й степ., медалями.

Жил в г. Смоленске, работал в органах МВД.