Родился 3 мая 1922 года в селе Елизаветовка (ныне Петриковский район Днепропетровской области Украины). В 1938 году окончил 7 классов средней школы, в 1939 году - школу фабрично-заводского ученичества (ФЗУ) при заводе "Правда" и аэроклуб (в городе Днепродзержинске). С июня 1939 года работал токарем на заводе "Правда". 10 мая 1940 года добровольно вступил в ряды Красной Армии, призван Петриковский РВК. 5 июля 1941 года окончил Качинскую военную авиационную школу пилотов. 18 июля 1941 года был направлен для прохождения службы в 291-й ИАП, который в 11-м ЗИАП Северо-Кавказского военного округа (город Каменск-Шахтинский) проходил доукомплектование и переучивался на новую технику. С 17 ноября 1941 года полк входил в состав 147-й ИАД ПВО, формирующейся в Московском военном округе, боевой работы не вёл.

С 27 ноября 1941 года сержант И. Д. Медведенко в действующей армии: в составе 291-го ИАП (полк был включён в состав 6-го ИАК ПВО Московской зоны ПВО и приступил к боевой работе на самолётах ЛаГГ-3). Осуществлял прикрытие города и военных объектов Москвы с воздуха, помимо выполнения задач ПВО вылетал на прикрытие наземных частей и штурмовку войск противника. 29 марта 1942 года полк был передан из войск ПВО Территории Страны в ВВС Красной Армии и вошёл в состав 2-й Ударной авиагруппы Резерва СВГК, действовавшей в подчинении штаба ВВС Северо-Западного фронта. 10 июня 1942 года полк убыл в тыл на доукомплектование, а старшина И. Д. Медведенко был переведён в 21-й Гвардейский ГИАП, где продолжал летать на ЛаГГ-3.

11 июля 1942 года пилот 21-го Гвардейского истребительного авиационного полка (240-я истребительная авиационная дивизия, 6-я Воздушная армия, Северо-Западный фронт) Гвардии старшина И. Д. Медведенко погиб в воздушном бою. Всего совершил около 100 боевых вылетов, провёл около 20 воздушных боёв, сбил лично 7 и в составе группы 2 самолёта противника. Похоронен в посёлке Крестцы (Крестецкий район Ленинградской области). Посмертно присвоено воинское звание "Гвардии младший лейтенант".

Награждён орденом Красного Знамени (23.06.1942).