Иван Федорович Горлов родился 15 января 1949 г. в совхозе Искра Урюпинского района Волгоградской области, где в 1966 г. окончил среднюю школу. Учился в Московской ветеринарной академии им. К.И. Скрябина, которую окончил с отличием в 1971 г. по специальности «Ветеринария».

С ноября 1971 г. по ноябрь 1972 г. служил в Вооруженных Силах СССР. Без отрыва от производства обучался в аспирантуре Всесоюзного научно-исследовательского института экспериментальной ветеринарии (ВИЭВ, г. Москва). Кандидат ветеринарных наук — с 1981 г., доктор сельскохозяйственных наук — с 1997 года, профессор — с 1999 г., академик РАСХН — с 2005 г., академик РАН — с 2013 г.

Трудовую деятельность начал в 1972 г. главным ветеринарным врачом совхоза «Искра» Урюпинского района Волгоградской области. В 1987 г. был переведен на работу в производственно-научное объединение по селекции в животноводстве — ПНО «Волгоградское» (сейчас «Волгоградагроплем») в качестве главного ветеринарного врача и заместителя генерального директора объединения. В 1995 г. был назначен директором Волгоградского научно-исследовательского технологического института мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства РАСХН (с 2009 г. — ФГБНУ «Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции»). С 2000 г. И.Ф. Горлов успешно совмещает научную деятельность с преподавательской работой (с 2023 г.) в должности заведующего кафедрой «Технологии пищевых производств» Волгоградского государственного технического университета.

Под руководством Горлова И.Ф. созданы мясная порода крупного рогатого скота русская комолая, типы мясного скота волгоградский и заволжский, тип свиней краснодонский, тип овец поволжский.

Академиком Горловым И. Ф. создана научная школа, поддержанная грантом Президента РФ. Под его руководством подготовлено 40 докторов и 95 кандидатов сельскохозяйственных и биологических наук. Общее число публикаций в ведущих рецензируемых российских и зарубежных научных изданиях превысило 1,9 тыс. Ученый является соавтором более 350 патентов РФ на изобретения, имеет свыше 14 тыс. цитирований (индекс Хирша — 53).

И.Ф. Горлов избран действительным членом ряда общественных академий.

Научные интересы И.Ф. Горлова — производство и переработка животноводческой продукции, кормление животных, в том числе птицы, генетика, селекция, технология содержания, управление качеством пищевой продукции.

Инновационные разработки И.Ф. Горлова нашли широкое практическое применение в производстве и переработке сельхозпродукции. Под руководством ученого и при его личном участии разработаны и реализованы новые научно обоснованные принципы, методы и алгоритмы улучшения биологических и функционально-технологических качеств продукции животноводства на всех этапах ее производства, созданы новые виды мясных и молочных продуктов, пищевых и биологически активных компонентов, препаратов, кормовых добавок и премиксов.. За плечами И.Ф. Горлова разработка и внедрение более 135 рекомендаций в производство, концепций, систем ведения животноводства и ветеринарной защиты животных.

С 2015 г. И.Ф. Горлов — научный руководитель ГНУ НИИИМП, с 2022 г. по настоящее время — главный научный сотрудник отдела производства продукции животноводства этого учреждения.