Иван Самарин родился 7 (19) января 1817 года в семье крепостного. В 1837 году окончил Московское театральное училище (педагог — М. С. Щепкин) и поступил в труппу Малого театра. Ранние роли (Молчалин в «Горе от ума» А. С. Грибоедова и Хлестаков в «Ревизоре» Н. В. Гоголя) помогли Самарину проявить комический талант, однако за ним закрепилось амплуа первого драматического любовника. Одной из наиболее успешных ролей стала сыгранная в 1839 году роль Чацкого в «Горе от ума». Первое выступление Самарина в этой роли не было удачным. Но он продолжал работать над сценическим образом, и вскоре многие современники считали что Самарину в полной мере создать гармонический образ, передать и личную, и общественную драму Чацкого. Многие роли были сыграны им в комедиях Шекспира.
В 1864 году, сыграв в «Горе от ума» Фамусова, Самарин переходит к амплуа благородных отцов: Посадник в одноимённой пьесе А. К. Толстого, Муромский в «Деле» А. В. Сухово-Кобылина и другие.
Самарин проявил себя и как театральный педагог: с 1862 года он преподавал в Московском театральном училище (в числе его учеников Г. Н. Федотова, Н. А. Никулина), а с 1874 руководил драматическим отделением при Московской консерватории. В 1879 году впервые поставил на сцене Малого театра оперу «Евгений Онегин» П. И. Чайковского силами студентов оперного класса консерватории.
Перу Ивана Самарина принадлежат пьесы «Утро вечера мудренее» (1864), «Перемелется — мука будет» (1865), «Самозванец Луба» (1868), ставившиеся в провинции.
Иван Самарин скончался 13 (25) августа 1885 года, похоронен на Ваганьковском кладбище.