Родился 15 сентября 1918 года в селе Алымово (ныне Карачевский район Брянской области). В 1932 году окончил 7 классов средней школы в городе Карачев. Работал электромонтёром. С 3 февраля 1938 года в рядах Красной Армии, призван Карачевским РВК. В декабре 1938 года окончил Борисоглебскую военную авиационную школу лётчиков. Служил в 5-м ИАП (ВВС Сибирского военного округа, затем - ВВС 1-й Особой Краснознамённой армии, позже - ВВС Дальневосточного фронта.), в октябре 1939 года назначен командиром звена. В конце 1941 года был переведён заместителем командира эскадрильи в 194-й ИАП, который в 1-м ЗИАП (ВВС Московского военного округа) переучивался на ЛаГГ-3. В июне 1942 года направлен в 788-й ИАП (102-я ИАД ПВО, Сталинградский район ПВО).

С июля 1942 года лейтенант И. Т. Петров в действующей армии. Воевал в составе 788-го ИАП (31 марта 1943 года преобразован в 84-й Гвардейский ИАП), где прошёл путь от командира эскадрильи до помощника командира полка. Летал на Як-1 и Як-7. Полк вёл борьбу с авиацией противника в районе Сталинграда, помимо задач ПВО привлекался также к разведке и штурмовке наземных целей в интересах армейского командования. С конца января 1943 года оперативно был подчинён командованию Южного фронта. С июля 1943 года включён во вновь образованный Восточный фронт ПВО. С февраля 1944 года вошёл в непосредственное подчинение командования Западного фронта ПВО. С марта 1944 года переведён в Северо-Кавказский район ПВО Западного фронта ПВО. Действовал в районе Керчи, обеспечивая выполнение задач ПВО в период наступательной операции советских войск в Крыму.

22 марта 1944 года помощник командира по воздушно-стрелковой службе  84-го Гвардейского истребительного авиационного полка (2-я Гвардейская истребительная авиационная дивизия ПВО, Северо-Кавказский район ПВО, Западный фронт ПВО) Гвардии капитан И. Т. Петров погиб в воздушном бою. Всего совершил более 50 боевых вылетов, в воздушных боях сбил лично 9 самолётов противника.

Награждён орденами: Красного Знамени (19.04.1944), Отечественной войны 2-й степени (05.11.1942), медалью "За оборону Сталинграда" (1943).