Иван Иванович Масленников родился 3 (16) сентября 1900 г. на станции Чалыкла Озинского района Саратовской области. Русский. С 15 лет начал трудиться. Работал телеграфистом на станциях Чебышево, Уральск и Красный Кут.

Во время Февральской революции участвовал в разоружении жандармов на Урал-Илецкой железной дороге. В 1917—1918 гг. в составе красногвардейского отряда Загуменного принимал участие в боях под Астраханью. После возвращения отряда по заданию Краснокутского ревкома сформировал новый красногвардейский отряд.

В марте 1918 г. убыл на фронт под Уральск в качестве начальника связи Московско-Саратовского пехотного полка, а позднее - одной из бригад 1-й Уральской дивизии. В 1918—1921 гг. сражался против Деникина и Врангеля, командуя кавалерийским полком и бригадой, воевал на Кубани и в Закавказье. Член ВКП(б)/КПСС с 1924 г. В последующие годы принимал непосредственное участие в ликвидации басмачества в Средней Азии. Части под его командованием уничтожили отряды Утан-Бека (1929), Ибрагим-Бека (1931), Ахмет-Бека и Дурды-Мурта (1933).

И.И. Масленников дважды учился на курсах усовершенствования командного состава, затем окончил Военную академию имени М. В. Фрунзе и Средне-Азиатский коммунистический университет имени В.И. Ленина. В 1932—1936 гг. командовал 11-м Хорезмским полком оперативных войск ОГПУ, в 1937—1939 гг. — пограничными войсками Белорусского округа, в 1939—1941 гг. был заместителем народного комиссара внутренних дел СССР по пограничным и внутренним войскам.

С июля 1941 г. до конца Великой Отечественной войны командовал 29-й, 39-й и 42-й армиями Западного, Калининского и Ленинградского фронтов, Северной группой Закавказского фронта, войсками Северо-Кавказского и 3-го Прибалтийского фронтов. Принимал участие в оборонительных сражениях первого периода войны в районах Великих Лук, Ржева, Калинина, в контрнаступлении советских войск под Москвой, освобождении Кавказа, Ленинградской, Псковской областей и Латвии.

Участвовал в войне с Японией 1945 г. Ранен 13 раз, в том числе четырежды в годы Великой Отечественной войны.

Как заместитель Главнокомандующего советскими войсками на Дальнем Востоке, И.И. Масленников ещё задолго до начала боевых действий вместе с Маршалом Советского Союза А.М. Василевским принимал непосредственное участке в разработке плана операций по разгрому империалистической Японии. Обладая большим военным опытом, глубокими знаниями оперативного искусства и выдающимися организаторскими способностями, генерал Масленников внёс ряд ценных предложений в план разгрома Квантунской армии. Во время боевых действий он находился на решающих направлениях, оказывая практическую помощь командованию фронтов и армий.

Звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 7768) генералу армии Масленникову Ивану Ивановичу присвоено Указом Президиума Верховного Совета СССР от 8 сентября 1945 г. за личное мужество и умелое руководство фронтами в период разгрома японской Квантунской армии.

В послевоенные годы И.И. Масленников окончил Высшие академические курсы при академии Генерального штаба, командовал войсками Бакинского и Закавказского военных округов, в 1948—1954 гг. работал заместителем Народного комиссара внутренних дел СССР по войскам. Был депутатом Верховного Совета СССР 1-го и 2-го созывов, с 1939 г. — кандидатом в члены ЦК ВКП(б).

Покончил жизнь самоубийством (застрелился) 16 апреля 1954 г. в городе Москве. Похоронен В Москве на Ваганьковском кладбище.