В 1915 году Панфилова забрали в царскую армию и почти сразу же отправили на германский фронт. К 1917 году он стал командиром роты, после февральских событий, солдаты избрали его членом комитета полка. Свой добровольный выбор — воевать на стороне РККА во время гражданского противостояния — Панфилов сделал в 1918 году.
Сражался с белогвардейцами в составе 25-й Чапаевской дивизии. Членом партии большевиков стал с 1920 года. После войны прошёл двухгодичный курс в Киевской пехотной школе и был командирован в Среднюю Азию, где сражался с басмачами.
В Среднеазиатском военном округе карьера Панфилова продолжала стремительно развиваться до начала Великой Отечественной войны. К 1938 году он становится военным комиссаром Киргизии, на следующий год получает звание комбрига, ещё через год — генерал-майора. С началом войны, Ивану Васильевичу Панфилову было поручено в Алма-Ате создать 316-ю стрелковую дивизию. Уже к концу августа 1939-го дивизия под его командованием влилась в армию Северо-Западного фронта.
В начале октября 1941 года дивизии Панфилова под Москвой была доверена оборона широкой полосы длиной более сорока километров на волоколамском направлении.
Неравные по силе бои привели к тому, что дивизия Панфилова оставила Волоколамск, за что самого генерала чуть было не отдали под трибунал. Командующий армией Рокоссовский заступился за него. 16 ноября 1941 года панфиловцев атаковали две немецкие танковые дивизии.
При этом одна дивизия атаковала центральную часть обороны, а другая в районе Дубосеково, где оборону держали 1075-й стрелковый полк. Именно возле Дубосеково и развернулись события, названные позже «подвигом 28 панфиловцев».
Иван Панфилов, к тому времени, уже погиб. Это произошло 18 ноября 1941 года у деревни Гусенево. При неприцельных обстрелах немцами деревни мельчайший осколок мины попал в голову выдающегося командира, который в это время в сопровождении московских корреспондентов осматривал окрестности.