Родился в Курске в семье купца, разорившегося вскоре после рождения сына.
Учился Иван Голиков грамоте у приходского дьячка. Служил «мальчиком» и приказчиком у своего двоюродного брата И. Л. Голикова, а затем в течение 10 лет отрабатывал долг отца у московского купца И.Р. Журавлёва.
По торговым делам неоднократно посещал Оренбург, где близко познакомился с академиком П. И. Рычковым и губернатором И. И. Неплюевым.
В 1761 г., получив от Журавлёвых «пристойное вознаграждение», заводит собственное дело в Петербурге.
В 1762 г. избирается депутатом от Белгородской губернии в Уложенную комиссию (работала до 1768), участвует в составлении нового Уложения «О состоянии подданных вообще».
Постоянно поддерживает связь с переехавшим в столицу И. И. Неплюевым. Состоит в дружеских отношениях с адмиралами А. И. Нагаевым и С. И. Мордвиновым, бывшим денщиком Петра I, З. Д. Мишуковым, А. П. Ганнибалом.
Ещё в юности был сильно впечатлён описанием Полтавской битвы и проживание в Петербург ещё более укрепило его интерес к Петровской эпохе, где он "... жадничал все схватить, все узнать".
Ему довелось разыскать редчайшие документы в разных архивах и собрать ".... до полуторы тысячи русских печатных и рукописных книг, в коих разсыпано было, так сказать, премножество дел Петровых". В Москве приобрёл рукописную летопись о жизни императора Петра I и «Рассуждение о Северной войне» П. Шафирова.
С 1778 г. вместе с М. С. Голиковым вошёл в компанию из шести купцов, взявших в Сенате винный откуп на Петербург и Москву. Компания обязалась "... содержать в столицах и во всех подсудственных к ним местах (кроме Ладоги) ... винную, водочную, пивную и медовую продажи ... также сбор с казённых и наёмных питейных домов с 1 января 1779 по 1 января 1783 из платежа в казну по 2 миллиона 320 тысяч рублей".
В 1781 г. на рижской таможне арестована крупная партия французской водки, провозимая компанией контрабандой. На следствии И.И. Голиков по уговору с компаньонами взял вину на себя. Провёл год в тюрьме, по суду приговорён к лишению чести, конфискации имущества и ссылке в Сибирь.
7 августа 1782 г. по случаю открытия в Санкт-Петербурге памятника Петру I, по манифесту, И.И. Голикова помиловали и освободили из тюрьмы.
Выйдя на свободу он даёт обет написать историю деяний Петра I, и все последующие годы жил в с. Анашкино Звенигородского уезда Московской губернии, в имении своего зятя В. Бланкенагеля, где работал над своим историческим трудом.
В 1788-1789 гг. вышли в свет его «Деяния Петра Великого» в 12 томах.
В 1790-1797 гг. появились ещё 18 томов «Дополнений» к ним (всего 30 томов).
В предисловии к сочинению И.И. Голиков говорит о себе, что он "... совсем не историк, но только собиратель воедино дел Петровых". В “Деяниях” он даёт такую характеристику Петра: "... Он не терпел праздности как в себе, так и в других". и отметил “экономию” и бережливость императора, который "... жил более, как домостроительный дворянин, а не как государь".
Для своего времени «Деяния Петра Великого» имели громадное значение как первый свод исторических фактов и попытка их систематизации. На этом сочинении воспитывалось не одно поколение русских людей, и тот ореол необычайного, которым была окружена деятельность Петра I, создан в значительной степени И.И. Голиковым.
Труды его до середины XIX в. являлись основным источником изучения России конца XVII — начала XVIII вв. и многогранной деятельности императора Петра I.
В 1834 г. А. С. Пушкин, приступая к работе над историей Петровского времени, законспектировал «Деяния ...» И.И. Голикова с краткими примечаниями и комментариями.
В 1841 г. две восторженные статьи о трудах И.И. Голикова написал литературный критик В. Г. Белинский, отметив: "Прекрасное, отрадное явление в русской жизни этот Голиков".
Пользовался «Деяниями ... » писатель А. Н. Толстой, работая над романом «Петр I».
Труды И.И. Голикова особенно ценны и тем, что он увековечил собранные материалы, т. к. личные архивы многих сподвижников Петра I утеряны.
В 1800 г. по Указу Императора Павла I И.И. Голиков получил чин надворного советника и потомственное дворянство.
Похоронен на кладбище с. Каринское Звенигородского уезда Московской губернии.
Соч.: Деяния Петра Великого, мудрого преобразователя России, собранные из достоверных источников и расположенные по годам (1788 – 1789; 2-е изд. Т. 1 – 15. М., 1837 – 1843) с «Дополнениями к деяниям Петра Великого» (Т. 1 – 18. М., 1790 – 1797).
Ист.:
Мезин С. А. Русский историк И. И. Голиков. — Саратов, 1991;
История и современность Курского края. Региональное учебное пособие. Под общ ред. проф. Б. Н. Королёва. Курск. 1998. С. 138 — 142;
Зорин А. В., Карпачев М. Д., Могильников В. А., Филиппова М. А., Шумков А.А. Курские купцы Голиковы. СПб., 2003.