Родился 24 апреля 1905 года в селе Двуречки Грязинского района Липецкой области в семье служащего. Окончив земскую школу работал сначала в селе, затем учеником слесаря на Боринском сахарном заводе.
В 1926 году окончил школу фабрично-заводского ученичества (ФЗУ) при чугунолитейном заводе в городе Липецке. Здесь же, как один из лучших выпускников школы, некоторое время работал мастером производственного обучения.
В 1927—1928 годах проходил срочную службу в Красной Армии, в артиллерийских частях.
В 1933 году был призван на 45-дневные курсы офицеров запаса и с того времени остался в армии.
В 1939 году был зачислен слушателем Военной артиллерийской академии имени Ф. Э. Дзержинского.
Участник войны с Финляндией 1939—1940 годов. Будучи командиром батареи 94-го гаубичного артиллерийского полка старший лейтенант Флёров отличился в боях при прорыве «линии Маннергейма».
В 1940 году за проявленный героизм во время Советско-финской войны в боях у озера Суоярви награждён орденом Красной Звезды.
После окончания боевых действий вернулся к учёбе в академии. Жил в городе Балашихе Московской области.
С первых дней Великой Отечественной войны принимал участие в боях.
Командовал на Западном фронте отдельной экспериментальной батареей реактивной артиллерии из установок БМ-13 («Катюша»). Впервые установки БМ-13 опробованы в боевых условиях при обстреле вражеских эшелонов на железнодорожном узле города Орша 14 июля 1941 года, где показали высокую эффективность. Уже на следующий день батарея под командованием Флёрова провела обстрел колонны вражеских войск под городом Рудня, поддержав обороняющиеся части Красной Армии.
7 октября 1941 года капитан Флёров, находясь в окружении, геройски погиб.
В первые дни войны капитан Флёров по предложению начальника академии генерал-майора Говорова был назначен командиром первой в Красной Армии отдельной Первой экспериментальной батареи реактивной артиллерии. 3 июля батарея, вооружённая пятью опытными и двумя серийными боевыми машинами М-13-16 (позднее получившими название «Катюша») и одной 122-мм гаубицей, использовавшейся в качестве пристрелочной, была отправлена на Западный фронт.
Кроме того, в составе батареи было 44 грузовые машины для перевозки 600 реактивных снарядов М-13, 100 снарядов для гаубицы, шанцевого инструмента, трех заправок ГСМ, семи суточных норм продовольствия и другого имущества. Личный состав батареи составлял 160 человек (вышло из окружения к своим 46 человек).
В ночь на 3 (4) июля 1941 года из Москвы по Можайскому шоссе, батарея капитана Флёрова И. А. выехала на фронт по маршруту: Москва-Ярцево-Смоленск-Орша. Через два дня (6 июля) батарея прибыла на место и вошла в состав артиллерии 20 армии Западного фронта.
14 июля в 15.15 по прямому приказу заместителя начальника артиллерии Западного фронта генерала Г. С. Кариофилли батарея Флёрова произвела залп по железнодорожному узлу Орша. Это было первое боевое применение «Катюш». Существует версия, что на самом деле уничтожались советские эшелоны, чтобы не допустить их попадания в руки врага. Вторым залпом батарея разрушила понтонный мост через реку Оршица на дороге Минск-Москва наведённый немецкими сапёрами на месте взорванного Загранотрядом Западного фронта. Под удар попала 17-я танковая дивизия Вермахта. В течении 3-х дней 17 танковая дивизия не могла принимать участие в боевых действиях. 15 июля тремя залпами помогла сломить сопротивление немецких войск занявших г.Рудню . Батарея в составе 42-го дивизиона принимала участие в Ельницком контрнаступлении.
В 2 октября батарея Флёрова оказалась в окружении в Вяземском котле. Батарейцы прошли по вражеским тылам более 150 километров. Капитан сделал всё возможное для того, чтобы спасти батарею и прорваться к своим. Когда подошло к концу горючее, он приказал зарядить установки, а оставшиеся ракеты и большинство транспортных машин взорвать.
В ночь на 7 октября колонна машин батареи попала в засаду недалеко от деревни Богатыри (Знаменского района Смоленской области). Оказавшись в безвыходном положении, личный состав батареи принял бой. Под шквальным огнём они взорвали машины. Многие из них погибли. Будучи тяжело раненым, командир взорвал себя вместе с головной пусковой установкой.
14.7.1941 г. Нанесли удар по фашистским эшелонам на железнодорожном узле Орша. Результаты отличные. Сплошное море огня. 7.X.1941 г. 21 час. Попали в окружение у деревни Богатырь - 50 км от Вязьмы. Будем держаться до конца. Выхода нет. Готовимся к самовзрыву. Прощайте товарищи.
В начале 1960-х годов Флёров представлялся на звание героя Советского Союза. Представление было подписано командующим Ракетными войсками и артиллерией Сухопутных войск маршалом артиллерии К. П. Казаковым. 14 ноября 1963 года указом президиума Верховного Совета СССР Иван Андреевич Флёров посмертно был награждён орденом Отечественной войны 1-й степени.
21 июня 1995 года указом президента Российской Федерации (№ 619) за мужество и героизм, проявленные в борьбе с немецко-фашистскими захватчиками в Великой Отечественной войне капитану Флёрову Ивану Андреевичу присвоено звание Героя Российской Федерации посмертно.
5 марта 1998 года приказом Министра обороны Российской Федерации № 111 Герой Российской Федерации капитан Флёров Иван Андреевич навечно зачислен в списки командного факультета Военной академии Ракетных войск стратегического назначения (РВСН) имени Петра Великого.
Осенью 1995 года группа вяземских поисковиков нашла в 250-ти метрах западнее деревни Богатырь (деревня) погибших вместе с "Катюшами" артиллеристов. Были найдены останки 7 ракетчиков. Среди них опознаны останки капитана Флёрова. 6 октября 1995 года все останки перезахоронены рядом с обелиском у деревни Богатырь, установленным в память о подвиге ракетчиков.