Иван Васильевич Доронин родился 22 апреля (5 мая) 1903 года в селе Каменка Николаевского уезда Самарской губернии (ныне Пугачёвского района Саратовской области) в семье крестьянина. Русский.
В ВМФ с 1920 года. По окончании в 1925 году Севастопольской лётной школы служил лётчиком на Черноморском флоте, затем инструктором в школе морской авиации. Член ВКП(б)/КПСС с 1934 года.
С 1930 — в гражданской авиации, был командиром транспортного самолёта на линии Иркутск — Якутск — Бодайбо. Принимал участие в экспедиции по исследованию Карского моря. Первым пролетел над Верхоянским хребтом, проложил линию Иркутск — Усть-Среднекан (на Колыме). За проявленные мужество и отвагу при спасении челюскинцев 20.4.1934 присвоено звание Героя Советского Союза. В 1939 окончил Военно-воздушную инженерную академию.
В годы Великой Отечественной войны работал на авиационных заводах начальником лётно-испытательных станций.
Умер 2 февраля 1951 года на 48-м году жизни. Похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище.
За мужество и героизм, проявленные при спасении челюскинцев, Доронину Ивану Васильевичу 20 апреля 1934 года присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина, а после учреждения знака особого отличия ему вручена медаль "Золотая Звезда" № 7.
Государственные награды:
Золотая Звезда Героя Советского Союза
орден Ленина (1934)
орден Ленина (1946)
орден Красного Знамени (1945)
орден Отечественной войны 1-й степени (1944)
орден Красной Звезды (1944)
медалями.
Память:
Именем Героя названы улицы в Астрахани, Москве, Ярославле и Севастополе, школа в городе Балаково Саратовской области.
В 1935 году была выпущена почтовая марка СССР, посвященная Доронину.
Именем Доронина названа улица в Ярославле.
Один из шести речных теплоходов типа "Леваневский", построенных в 1937 году, носил имя "Доронин".