他是被列入吉尼斯世界纪录的传奇试飞员,是世界上唯一用独臂开飞机的战斗飞行员。
1940年3月,列昂诺夫进入阿尔马维尔飞行学校学习。在保卫莫斯科的战斗中经历了战争洗礼,首次击落法西斯战机。其间共完成60余次作战起飞,单独作战击落6架敌方战机,团体作战击落2架。1943年7月受重伤,失去左臂。康复后获准进行独臂飞行。列昂诺夫带着左臂假肢进行过侦察,为身处敌人后方的游击队员运送物资。
伊万·列昂诺夫曾三获战斗红旗勋章,还曾被授予卫国战争勋章、英勇奖章等,1995年根据俄罗斯总统鲍里斯·叶利钦的命令被授予“俄罗斯英雄”称号。