Родился в Вилюйске. Окончил красноярскую мужскую гимназию. В 1880 году поступил в Санкт-Петербургском университет на естественное отделение физ.-мат. факультета. Окончил университет в 1884 году. В 1885 году оставлен при СПб. университете для подготовления к профессорскому званию.
В 1886 году назначен штатным лаборантом при кафедре химии Варшавского университета. В декабре 1894 года в Петербургском университете защитил диссертацию на степень магистра химии по теме "О синтезе под влиянием хлористого цинка в ряду жировых соединений".
В 1895 году назначен профессором фармации Юрьевского (Дерптского) университета.
В 1899 году открыл каталитическую полимеризацию диметилбутадиена в синтетическое каучукоподобное вещество. Исследования Ивана Лаврентьевича легли в основу способа получения синтетического каучука в Германии во время Первой мировой войны.
С 1918 года работал в Пражском университете.
