Родился 13 ноября 1899 года в Пензе, в семье заводского рабочего . После смерти отца в 1902 году мать Перова вышла замуж за своего троюродного брата и вместе с детьми переехала во Владимир. Здесь Иван получил начальное образование, после чего поступил в реальное училище. Окончив его, молодой человек устроился рабочим на мануфактуру, где работал до Февральской революции.
Вдохновленный революционными идеями, Перов в апреле 1917 года переезжает в Тулу, где знакомится с большевиком Григорием Каминским, будущим наркомом здравоохранения СССР. Вступив в партию большевиков, в Туле он живет вплоть до января 1918 года. Октябрьскую революцию воспринимает восторженно, в письме к брату от 10 ноября 1917 года он пишет:
«Вне всяких сомнений, эту страну ждет великое будущее. Я не жалею, что примкнул к большевикам, их идеи близки мне неописуемо. За несколько месяцев своего пребывания в большевицкой партии я ни разу не пожалел о своем вступлении в нее.»
В январе 1918 года заболел холерой и был отправлен на Северный Кавказ. Лечился в Кисловодске, Нальчике. В феврале 1920 года вернулся в Москву.
Летом этого же года Перов приезжает в Москву. Здесь состоится его знакомство с Лазарем Шацкиным. Совместно они приступают к работе над формированием ВЛКСМ — организацией, планируемой в качестве преемницы РКСМ.
После окончания гражданской войны работает в министерстве культуры, занимается организационной работой, организует мероприятия, связанные с деятельностью пионерии и ВЛКСМ. В 1922 году женится на А. П. Бондаренко.
С 1931 по 1935 годы живет в Абхазии, в Сухуми, где сближается с Нестором Лакобой. Занимается научно-просветительской деятельностью, учит абхазский и грузинский языки, начинает работу над книгой «К юбилею комсомола», впоследствии так и не вышедшей в печать. В 1936 году участвует в 10-м съезде ВЛКСМ, где выступает с докладом.
После арестов Каминского и Лакобы в 1937 году и начала сталинских репрессий в РККА Перов уехал в командировку в Польшу. Здесь, понимая свое безвыходное положение, он попросил у польских властей политического убежища и получил согласие. Советское руководство расценило этот поступок как государственную измену. Как следствие, имя Перова было вымарано из всех официальных советских источников. Государственные учреждения им. Перова (в частности, школы и училище в Пензе и Владимире) были переименованы.
После эмиграции жил в Кракове, где женился вторично на дочери раввина, Я. К. Гельфман. В 1939 году получил собственное жилье в Луцке.
17 сентября советские войска вступили на территорию Польши. Рассчитывая на то, что Луцк будет занят не раньше 20 сентября, Перов с женой начали готовиться к переезду в Румынию, но уже на следующий день части Красной армии подошли к Луцку. Понимая, что его ожидает переправление в Москву и расстрел, Перов покончил с собой, выпрыгнув из окна четвертого этажа. Узнав об этом, Троцкий написал в своей книге «Сталин»: «Перову, как и Гамарнику, как и Томскому, было суждено пасть жертвой самого себя, но это значительно лучше, чем пасть жертвой тех мерзавцев, которые находятся на Лубянке и в Кремле. Мне искренне жаль этого человека».
Первая супруга — Анна Петровна Бондаренко (1903—1987). После эмиграции Перова была выслана из Москвы вместе с детьми в Уссурийск, где жила до самой смерти.
Вторая супруга — Янина Казимировна Гельфман (1899—1942). После самоубийства мужа и оккупации Западной Украины вернулась в Краков. Умерла в концлагере Майданек.
Дети:
Дмитрий Иванович Перов (1922—1946) — в 1944 году был призван в армию, участвовал в войне с Японией, был ранен во время боев в Маньчжурии. Умер от ран.
Петр Иванович Перов (1928 — ?)