Генерал-лейтенант авиации. Начинал как комсомольский работник в Костроме. Учился в Индустриально-педагогическом институте им. К. Либкнехта, где вёл также комсомольскую и партийную работу. С 1931 г. - в адъюнктуре Военно-Воздушной академии им. Н.Е. Жуковского, где преподавал, заведовал кафедрой, вёл партийную работу. С 1938 г. - заместитель начальника Главного Управления Гражданского Воздушного флота (ГУ ГВФ) и начальник Политуправления. В годы Великой Отечественной войны - первый заместитель начальника ГУ ГВФ. С 1943 г. - начальник Воздушной трассы Красноярск-Уэлькаль. В 1944 г. вернулся в ГУ ГВФ.
Участвовал в различных военных операциях на фронтах, организовывал работу особых групп ГВФ.
В 1950-1952 гг. учился в Академии им. К.Е. Ворошилова, после её окончания - член Военного Совета ВВС Московского военного округа. С 1967 г. - заместитель начальника Военно-Воздушной академии им. Н.Е. Жуковского. Избирался депутатом Верховного Совета РСФСР 1-го созыва. С 1969 г. - на пенсии.
Скончался И.С. Семёнов в 1971 году, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (7 уч. 17 ряд, левая сторона участка). Рядом с них похоронены его близкие.
