Родился в 1921 году на хуторе Узяк ныне Азовского района Ростовской области в семье рыбака. Русский.
Образование начальное.
В Красной Армии с 1940 года. Участник Великой Отечественной войны с июня 1941 года. Член ВКП(б)/КПСС с 1943 года.
Командир отделения моторизованного понтонно-мостового батальона ефрейтор Иван Лысенко в ходе форсирования реки Днепр в районе села Бородаевка Верхнеднепровского района Днепропетровской области Украины, командуя расчётом парома, в ночь на 27 сентября 1943 года на вёслах совершил двенадцать рейсов и переправил на правый берег стрелковый батальон. Благодаря чему бородаевский плацдарм был захвачен.
После войны старший сержант Лысенко И.И. был демобилизован. Вернулся на родину. Окончил курсы мастеров рыбной ловли, работал в рыболовецком колхозе. Его направили на Камчатку. 30 мая 1952 года судно Ивана Лысенко попало в сильный шторм и затонуло. Так погиб Герой.