Советский биолог, почетный член АН СССР (с 1935), академик ВАСХНИЛ (с 1935). Родился в поместье Вершина близ д. Долгое ( Мичуровка Рязанской обл.). В 1875 в Козлове ( Мичуринск Тамбовской обл.) заложил питомник и начал работы по коллекционированию и выведению новых сортов плодовых и ягодных культур. Жил и работал там до конца жизни. В 1928 на базе питомника была организована селекционно - генетическая станция плодово - ягодных культур, реорганизованная в 1934 в Центральную генетическую лабораторию ВАСХНИЛ.
Основные научные работы посвящены селекции плодовых и ягодных культур, разработке теории отдаленной гибридизации, отбора и управления развитием гибридов. Показал возможность преодоления нескрещиваемости некоторых далеких видов. Предложил (1905) метод ступенчатой акклиматизации растений южного происхождения. Доказал, что доминантность - историческая категория, зависящая от наследственности, онтогенеза и филогенеза исходных форм, индивидуальных особенностей гибридов и условий воспитания. Предложил и широко использовал новые Методы селекции: ментора, оценки и отбора сеянцев, ускорения селекционного процесса. Создал (1911) теорию подбора исходных форм и доминирования при скрещивании. Установил, что гибридные сеянцы, полученные от скрещивания географически отдаленных видов и сортов, легче приспосабливаются к новым условиям обитания. Сформулировал (1913) основные положения отдаленной гибридизации. Предложил методы преодоления генетического барьера несовместимости при отдаленной гибридизации: опыление молодых гибридов при первом цветении, предварительное вегетативное сближение, применение посредника, опыление смесью пыльцы и др.
Основоположник научной селекции плодовых и ягодных культур в СССР.Вывел 350 сортов плодовых и ягодных культур, многие из которых районированы в СССР (яблони Пепин шафранный, Славянка, Бессемянка Мичурина, Бельфлер - китайка и др, груша Бере зимняя Мичурина, вишни Надежда Крупская, Плодородная Мичурина и др., рябина Черноплодная и др.). Положил начало продвижению на север винограда, абрикоса, черешни и других южных культур.Его работы получили широкое признание только при Советской власти. По указанию В. И. Ленина в 1920 было организовано изучение научных трудов и практических достижений И. В. Мичурина.
Его именем названа Центральная генетическая лаборатория в Мичуринске. Президиумом ВАСХНИЛ учреждены премия и Золотая медаль им. И. В. Мичурина.