Сначала Мичурин обучался дома, позже поступил в Пронское уездное училище, которое окончил в 1872 году. В этом же году он становится учеником 1-ой Рязанской классической гимназии, однако за непочтительное отношение к начальству был исключен из нее. Иван Владимирович переезжает в город Козлов, в Тамбовской губернии.

В Козлове он устроился на станцию железной дороги, где работал с 1872 по 1876 год. Сначала он занимал должность коммерческого конторщика, позже стал товарным кассиром и помощником начальника станции.

В 1874 году женится на Петрушиной Александре, дочке рабочего на винокуренном заводе. В браке с ней родили двух детей – Николая и Марию.

Испытывая недостачу финансов, Мичурин в своей квартире открыл мастерскую часов. В свободное время занимался созданием новых видов ягодно-плодовых культур. С этой целью Иван Владимирович в 1875 году арендует участок земли в Козлове и делает попытки выведения новых сортов ягодных и плодовых культур, а также собирает коллекцию растений.

В 1888 году Мичурин приобретает новый участок земли на окраине города, значительно больше предыдущего – около 13 га, и, перенеся туда свои растения, он работает на своей плантации до конца жизни. С этого времени его участок становится первым селекционным питомником в России.

Мичурин стал знаменитым в 1906 году, когда вышли его первые научные труды, которые освещали проблемы выведения сортов плодовых деревьев. За свои труды ученый получил орден Святой Анны ІІІ степени и знак «За труды по сельскому хозяйству».

С приходом большевиков к власти он начинает сотрудничать с новой администрацией и принимает участие в консультациях по вопросам селекции, поднятия урожайности и борьбы с засухой для специалистов в сфере сельского хозяйства.

В 1923 году питомник Мичурина стал учреждением государственного значения. А в 1928 году его реорганизовали в Селекционно – генетическую станцию плодово-ягодных культур (с 1934 года – Центральная генетическая лаборатория, носящая имя Мичурина). Умер селекционер 7 июня 1935 года.

Иван Владимирович внес огромный вклад в науку генетику, особое внимание уделяя исследованиям ягодных и плодовых растений. Он считается основоположником научной селекции сельскохозяйственных культур. Он разработал теорию и практические приемы в сфере отдаленной гибридизации.

Мичурин был экспериментатором, почетным членом АН СССР, действительным членом ВАСХНИЛ. Он создал больше 300 видов новых растений.

За свои достижения был награжден орденом Ленина в 1931 году, орденом Трудового Красного Знамени в 1932 году. 23 февраля 1932 года в честь И. В. Мичурина (ещё при его жизни) город Козлов был переименован в Мичуринск.