Иван Сергеевич Шмелёв родился 21 сентября (3 октября) 1873 в Москве. Происходил из купеческого сословия. Его дед, бывший крестьянин с монастырских земель, открыл свое дело, но незадолго до своей смерти разорился на ремонте Коломенского дворца​. Выплачивать долги пришлось уже отцу, Сергею Шмелеву. Он начал бизнес заново: приобрел несколько общественных бань​, пункт проката лодок и организовал артель из плотников. Мать будущего писателя, Евлампия Гавриловна, получила образование в московском институте благородных девиц и прекрасно знала русскую литературу. В семье было шестеро детей.
У отца были теплые отношения с сыном. Сергей Шмелев готовил из него преемника: брал с собой на подряды, объяснял работу, разрешал сидеть в кабинете и слушать разговоры с мастеровыми. Когда будущему писателю было семь лет, его отец умер, получив травмы от падения с лошади. Мать дала сыну хорошее начальное образование: его зачислили в первую московскую гимназию − одно из самых престижных учебных заведений города.
И. С. Шмелев окончил юридический факультет Московского университета (1898). После окончания университета служил в Москве и Владимире по линии Министерства внутренних дел.
В 1895 г. женился на Ольге Охтерлони. В 1896 г. в семье Шмелевых родился сын Сергей. Семья жила скромно, денег не хватало. Иван зарабатывал частными уроками​ в свободное от учёбы время. К ученикам он ходил пешком: экономил на извозчиках, даже если приходилось идти в другую часть города.
В 1901 году Шмелев стал чиновником по особым поручениям Владимирской казенной палаты. Он вернулся к литературе и начал писать детские рассказы, которые в последствии принесли ему известность, и он вошел в писательскую среду.
После Февральской революции​ Шмелев с женой решили уехать жить в Крым​. Они прожили в Алуште с 1918 по 1922 годы, трагические для Отечества, всего народа и собственной его семьи. Гражданская война унесла жизнь его единственного сына Сергея, участника и инвалида I мировой войны. Он был расстрелян без суда и следствия в Феодосии в январе 1921 г.
Летом 1922 г. писатель с женой возвратились в Москву, оттуда в декабре того же года уехали в Берлин, затем в январе 1923 − в Париж. Поездка планировалась сроком на 4−6 месяцев − «для поправки здоровья», как значилось в выездных документах. Однако после публикации в Германии и Франции эпопеи «Солнце мертвых», которую автор написал о том, чему сам был свидетелем: о войне, репрессиях и голоде, возвращение в Россию оказалось невозможным.
Ивана Шмелева дважды номинировали на Нобелевскую премию по литературе. Финансовое положение Шмелева немного улучшилось, вскоре литератор переехал жить в Капбретон − тихий морской городок на юге Франции.
Мечте Шмелева вернуться в Россию, в Москву, вновь побывать «на даче» в Крыму не суждено было воплотиться. Писатель скончался летом 1950 года в православной обители Покрова Божьей Матери в местечке Бюсси−ан−От, недалеко от Парижа. Похоронили его рядом с могилой жены О. А. Шмелёвой на русском кладбище Сент−Женевьев де Буа.