Вырос в многодетной семье. Иван Сеченов родился в 1829 году в Симбирской губернии в дворянской семье отставного военного. Был самым младшим, восьмым ребенком. Отец умер, когда Ивану было 10 лет. Мать была крепостной крестьянкой. Иван Михайлович получил хорошее домашнее образование благодаря урокам гувернантки — выпускницы Смольного института, говорил на французском и немецком языках.
Не сразу выбрал медицину. О карьере врача юный Сеченов даже не помышлял. В 1843 году поступил в Главное инженерное училище Санкт-Петербурга, после его окончания отправился на военную службу. Прапорщик Сеченов служил сапером. На мысли о медицине Ивана Михайловича натолкнули беседы с 20-летней Ольгой Александровной, в которую он был безответно влюблен. Имя девушки мы знаем из его «Автобиографических записок» — она первая заговорила с Сеченовым о медицине. В 1850 году он вышел в отставку, спустя год поступил вольнослушателем на медицинский факультет Московского университета.
Был бунтарем. За правдолюбие Ивана Сеченова исключили из Главного инженерного училища. Юноша отказался терпеть политику доносов, которую утвердил новый начальник училища — генерал Петр Ломновский. Выразил свой протест, написав письмо со словами: «Смотрите, ваше превосходительство, не все коту Масленица, придет и Великий пост». Спустя время, когда Иван Михайлович пошел против генеральского сына, у которого в училище были особые привилегии, Ломновский нашел способ наконец избавиться от поборника справедливости. На экзамене «завалил» юношу за неточность в рисунке и настолько снизил экзаменационный балл, что на переход в следующий класс можно было не надеяться.
Был мастером на все руки. Некоторые приборы для своей работы Сеченов изготавливал сам. Работая над диссертацией в Германии, брал уроки стеклодувного мастерства, которое пригодилось ему и в России. Стеклянные части для лабораторных приборов — трубки и колбы — он выдувал самостоятельно. В экспозиции Мемориального кабинета Ивана Михайловича Сеченова на Моховой улице можно увидеть стеклодувный столик, за которым он трудился; в фондах Музея истории медицины Сеченовского университета — уникальные приборы конструкции ученого.
Поддерживал борьбу за права женщин. Сеченов был активным сторонником развития женского образования. Под его руководством в России прошли первые психофизиологические исследования, выполненные женщинами. Сеченов участвовал в организации и работе московских Высших женских курсов, был одним из создателей Бестужевских высших женских курсов в Санкт-Петербурге и в 1878 году читал там лекции по физиологии, преподавал на женских курсах при Обществе воспитательниц и учительниц в Москве. Кстати, жена Ивана Михайловича Мария Бокова была его ученицей и одной из первых русских женщин-врачей.
Был популяризатором науки. Ученик и друг Сеченова Климент Тимирязев писал: «Едва ли какой из современных ему физиологов... обладал таким широким охватом в сфере своих собственных исследований, начиная с чисто физических исследований в области растворения газов и кончая исследованием в области нервной физиологии и строго научной психологии... Если прибавить к этому блестящую, замечательно простую, ясную форму, в которую он облекал свои мысли, то станет понятно то широкое влияние, которое он оказал на русскую науку, на русскую мысль даже далеко за пределами своей аудитории и своей специальности».
Был верен альма-матер, которую в будущем назовут в его честь. С 1889 года Сеченов начал преподавать на медицинском факультете Императорского московского университета, который с отличием окончил в 1856 году. Дебютную лекцию в должности приват-доцента на кафедре физиологии он начал так: «…Я как бывший воспитанник Московского университета чувствую себя в самом деле очень счастливым, что имею наконец возможность послужить родному университету». Позднее Сеченов возглавил кафедру нормальной физиологии. Выйдя на пенсию, на собственные средства создал при кафедре лабораторию — в ее стенах служил науке до последнего вздоха. Иван Михайлович ушел из жизни в 1905 году — 76-летним, молодым душой и полным идей.
В честь 195-летия со дня рождения ученого в Сеченовском университете прошла традиционная мемориальная акция. Для всех желающих состоялась открытая экскурсия по Музею истории медицины, после нее участники возложили цветы к памятнику Сеченову на Большой Пироговской улице и его могиле на Новодевичьем кладбище.
«Иван Михайлович Сеченов — невероятная личность. Большая честь, что университет носит его имя, — говорит директор Троян-центра Сеченовского университета Марина Черниченко. — Это пример настоящего ученого, человека, который посвятил свою жизнь науке, а значит, службе Родине. Его личность — уникальное сочетание человеческих и профессиональных качеств. Талант — безусловно, Иван Михайлович был одарен от природы. Талант педагога — его любили как прекрасного преподавателя, лектора. Исключительное трудолюбие. Желание опередить, быть первым, но не самому, а вместе с Россией. Сеченов хотел, чтобы отечественная физиология не то что не отставала от мировой, а вышла на лидирующую позицию. И ему это удалось. Неслучайно Иван Петрович Павлов назвал Сеченова «отцом русской физиологии» — он признавал безоговорочный вклад в свой успех фундаментальных трудов великого предшественника. Сеченов — образец искренней любви к соотечественникам, к медицинской науке, к университету — он всем сердцем любил альма-матер и в конце жизни вернулся в его стены, чтобы преподавать и вести научную работу».