Один из организаторов разработок ракетной техники в СССР. Герой Социалистического Труда. Родился 26 мая 1898 г. в Курске. В 1915 закончил Суворовский кадетский корпус в Варшаве, после чего — ускоренный курс Константиновского артиллерийского училища в Петрограде.

В 1918—1919 был секретарём Новоторжского уездного исполкома Совета рабочих и крестьянских депутатов. С 1919 служил в Красной Армии. Принимал участие в боях с белогвардейцами на Южном и Западном фронтах, а также сражениях за Закавказье и Среднюю Азию. Член ВКП(б) с 1920 г. В 1929 закончил Военно-техническую академию им. Ф. Э. Дзержинского в Ленинграде, после чего был направлен в Газодинамическую лабораторию. На этой должности өго сменил Н. Я. Ильин

Внёс значительный вклад в создание реактивных снарядов для «Катюш».

Простудился во время испытаний реактивных снарядов на полигоне и умер от скоротечной чахотки. Похоронен на Смоленском кладбище в Ленинграде.

Официальное признание Ивана Терентьевича и других участников создания знаменитого реактивного оружия Второй мировой воины — реактивного миномёта «Катюша» — получили только в 1991 году. Указом Президента СССР М. С. Горбачева от 21 июня 1991 посмертно было присвоено звание Героев Социалистического Труда.

Именем Петропавловского назван кратер на обратной стороне Луны.