Иван Леонов родился 1 февраля 1923 года в деревне Моговка Шаблыкинского района Орловской области. Отец — Леонов Антон Фёдорович (1897 — 1982). Мать — Леонова Пелагея Мироновна (1899 — 1936). Супруга — Леонова Нина Васильевна (1925 года рождения). Дочери: Анна Ивановна (1947 года рождения ), Нина Ивановна (1966 года рождения). Помимо двух своих дочерей Иван Антонович и его супруга воспитали ещё 5 приемных детей, родители которых погибли на войне.

В 1938 году Иван Леонов окончил 7 классов молодовской неполной средней школы и поступил в ФЗУ в Брянске. Одновременно учился в Брянском аэроклубе Осоавиахима. Окончив в 1940 году ФЗУ и аэроклуб, работал в депо Брянск-1, затем на заводе «Красный Профинтерн» Бежица. В апреле 1941 года Иван Леонов поступил в Армавирскую школу пилотов истребительной авиации и, окончив её по ускоренному курсу, был направлен на Забайкальский фронт в 56-й истребительный авиационный полк, дислоцировавшийся в Монголии.

В 1942 году, переучившись на самолёт ЛаГГ-3 в Подмосковье, Леонов совершил 10 боевых вылетов.

За время войны Ивана Леонова трижды считали погибшим. Первый раз это случилось в апреле 1942 года под Москвой. Юный выпускник Армавирской школы пилотов вылетел на своё первое боевое задание на истребителе ЛаГГ-3, прикрывая наши бомбардировщики. В том бою Иван Леонов сбил свой первый вражеский самолёт Ju-88. Когда возвращались, командир звена по радио передал новичку, что его самолёт горит. Леонов попытался сбить пламя — безрезультатно. Командир приказал прыгать.

Но раскрыть парашют Леонову удалось лишь в 300 метрах от земли. Получился невольный затяжной прыжок. При приземлении он сильно подвернул ногу. Местные мальчишки на руках отнесли лётчика в село. Старушка-знахарка, которую привёл председатель колхоза, вправила вывих. Через несколько дней Леонов возвратился на аэродром. К тому времени его уже считали погибшим, решив, что парашют так и не раскрылся.

Вскоре Иван Леонов был направлен в Арзамас для переучивания на самолёт Ла-5. По окончании учёбы он прибыл в Щигры на Орловско-Курской дуге. Сопровождая штурмовики Ил-2 и бомбардировщик Пе-2, Леонов совершил 50 боевых вылетов. За это время он записал на свой счёт 7 самолётов противника, в том числе 5, сбитых им лично, и 2 в групповых боях. 15 июля 1943 года в воздушном бою он получил тяжёлое ранение.

В тот день он и его ведущий старший лейтенант Шестак возвращались с аэрофоторазведки и нарвались на группу FW-190. Во время неравного боя ведущий и ведомый потеряли друг друга из виду. Четвёрка «Фоккеров» взяла самолёт Леонова в «клещи».

Уходя от прицельного огня, он бросал истребитель из стороны в сторону и вдруг почувствовал, что левое плечо занемело. Посмотрел на руку: она безжизненно свалилась с сектора газа, плетью повиснув вдоль сиденья, залитого кровью. Объятый пламенем самолёт стал неуправляем и вошёл в штопор. Иван почувствовал, что теряет сознание, но самолёт сумел покинуть.

Очнулся через минуту-другую на высоте примерно 1000 метров. Вокруг царила тишина, и только легонько шуршал парашют. Немецкие лётчики решили добить его. Они изрешетили парашют, но не попали. Он приземлился на нейтральной полосе, в заросший кувшинками и тиной сельский пруд. И это спасло ему жизнь, поскольку пробитый парашют на последних сотнях метров почти не тормозил падение. Иван снова потерял сознание и лишь намного позже узнал обстоятельства своего спасения. Оказалось, что неподалеку от него приземлился один из сбитых вражеских лётчиков, и немцы с передовой пытались его вытащить. Одновременно на помощь Леонову поспешили наши бойцы. Между поисковыми группами завязался бой, в результате которого противник был отброшен, а Леонова в бессознательном состоянии вытащили из пруда и доставили в расположение советских войск.

Пока довезли до медсанбата, а оттуда — до полевого госпиталя, развилась газовая гангрена в руке, и её пришлось ампутировать по самое плечо. Много месяцев провел Иван Леонов в госпитале. Снаряд, перебивший руку, раздробил бронеспинку сиденья пилота, осколки которой впились в плечо и пробили лёгкое. Четыре самых крупных врачам удалось извлечь, а 12 — до сих пор носит в себе фронтовик.

Месяцы, проведённые в госпитале, Леонов не терял даром. Он хотел летать, однако управлять самолётом без руки ещё не удавалось никому. Его направили на корректировочный пост 1-й Воздушной армии, которой командовал прославленный лётчик Михаил Громов. Однажды на пост прибыл сам командарм, и Иван попросился летать. Громов опешил: «Ты же однорукий!». Леонов отрезал: «Был бы двурукий, вас не просил бы». Командарм обещал подумать. Через неделю Леонов отправился в штаб армии и снова повторил свою просьбу. В тот же день командарм распорядился выделить ему для тренировок самолёт По-2, а через 5 суток устроить экзамен.

Этот период боевой истории Ивана Леонова подробно описан в книге командующего 1-й Воздушной армией генерала Михаила Громова «На земле и в небе». Ещё в госпитале Иван разработал несколько приспособлений для управления сектором газа без левой руки. Из тонкого листа алюминия смастерили наплечник, приделали к нему шарнир, подсоединяющийся к ручке сектора газа. В тот же день Леонов впервые взлетел после долгого перерыва. И началась боевая работа, правда, теперь уже на По-2 в 33-й эскадрилье связи 1-й Воздушной армии: доставка печати на передовую, перевозка раненых, воздушные рейсы в тыл врага к партизанам.

В конце 1944 года, возвращаясь из вражеского тыла на небольшой высоте, Леонов попал под обстрел вражеских автоматчиков и был ранен в ногу. Чувствуя, что теряет сознание, Иван посадил самолёт на поле сразу за передовой. Наши бойцы на танке отвезли лётчика в медсанбат. Потом снова был госпиталь.

В полку его какое-то время считали погибшим. Именно в те дни в дивизию пришла выписка из Указа Президиума Верховного Совета СССР о присвоении Леонову звания «Героя Советского Союза». И кто-то из штабистов на бумаге начертал резолюцию: «Награда не вручена в связи с гибелью». Однако всё это выяснилось лишь через полвека. Указом Президента Российской Федерации от 16 февраля 1995 года Ивану Антоновичу Леонову было присвоено звание «Героя Российской Федерации».

После ранения в ногу Леонов выбыл из лётного состава. Его перевели на работу в штаб 900-го Оршанского истребительного авиационного полка.

В 1946 году он был демобилизован. Работал в системе «Трудовые резервы» воспитателем, директором ФЗО. В 1948 году ЦК ВЛКСМ направил Ивана Леонова на работу в Мценский, а затем Тельченский район Орловской области. Вернувшись в родные места, увлёкся мотоциклетным спортом и, несмотря на отсутствие руки, занимал призовые места на чемпионатах области по мотокроссу. Позднее стал судьей республиканской категории по этому виду спорта.

После переезда в город Бежицу Иван Антонович снова работал в «Трудовых резервах» (1950 — 1966 годах). В 1959 году окончил Минский педагогический институт. С 14 декабря 1966 по 1 октября 1980 года работал в ДОСААФ преподавателем правил дорожного движения и устройства автомобиля. Впоследствии стал начальником областного автоклуба. В дальнейшем он вновь сменил местожительство, переехав в город Щекино, где преподавал в школе ДОСААФ. В последние годы преподавал в Тульском автотранспортном техникуме.

Иван Леонов долгие годы работал в Брянске директором в специальном ремесленном училище (детдоме). Ведёт активную воспитательно-патриотическую работу с молодёжью, систематически выступает в институтах, школах, воинских частях, на предприятиях, в средствах массовой информации. Он — член Тульского областного и городского Совета ветеранов войны и труда Вооружённых Сил и правоохранительных органов.

Герой Российской Федерации Иван Леонов награждён орденами Красного Знамени (трижды), Отечественной войны 1-й степени, медалью «За отвагу», «За оборону Москвы», «За взятие Кенигсберга», многими другими медалями. Он — почётный гражданин Шаблыкинского района Орловской области, почётный член РОСТО. За уникальный подвиг и участие в боях на самолётах с одной рукой занесён в Книгу рекордов Гиннесса. О нём самом написано пять книг: «В небе над Курском», «Первый выпуск Армавирской школы», «Земля Пересвета», «Колокол на Долгом лугу», «Десна». Именем лётчика Леонова названы улицы в городе Орле и одном из посёлков в Шаблыкинском районе.

Экспозиции, посвящённые подвигу Героя Российской Федерации Ивана Леонова, созданы в ряде музеев Тульской, Брянской, Курской областей, в музее Войск ПВО и музее Армавирского института лётчиков. Его имя занесено в энциклопедию «Писатели на пороге ХХI века» (том 2, стр. 102 ).

Иван Антонович Леонов — заядлый автолюбитель. Пишет книги воспоминаний, повести, рассказы, стихи. Увлекается пчеловодством и садоводством. Живёт в Туле. Является членом Союза писателей. Его перу принадлежат книга «Назван человеком из Легенды» (1998 — 1999 ) и сборник «Поэмы и стихи» (1999).