Родился в Ростове-на-Дону в семье донских казаков.

Был вице-президентом Международной ассоциации литературы и искусства для детей, председателем секции художников-карикатуристов при Союзе художников РСФСР и членом правления Союза художников СССР.
В 1925 году поступил в Медицинский институт, где проучился один год, и в 1926—1928 годах обучался в Ростовском художественном техникуме.

Осенью 1931 года переехал в Москву, где сначала работал в СельхозГИЗе, перерисовывая технические иллюстрации. С 1932 года печатался в газете «Комсомольская правда». С 1935 года работал в редакции журнала «Крокодил». С 1933 года был членом Московского Союза художников.
И. М. Семёнов — участник Великой Отечественной войны — был корреспондентом военно-морской газеты «Красный флот». Участвовал в прорыве блокады Ленинграда, в освобождении Шлиссельбурга и других операциях Северного флота. В 1946 году демобилизовался в звании капитан-лейтенанта и продолжил работать в «Крокодиле»; также его рисунки печатались в газетах «Правда» и др. С конца 1940-х годов Семёнов работал иллюстратором книг. По его инициативе в 1956 году был создан детский журнал «Весёлые картинки», в котором художник стал главным редактором и проработал в этой должности до 1972 года..

Умер в 1982 году в Москве.