Родился 15.02.1456. Старший сын великого князя Московского Иоанна III Васильевича и Марии, дочери великого князя Тверского Бориса Александровича.

Ещё в юные годы Иоанн сопровождал отца в походе на Казань, а с 1471 стал его официальным соправителем. Во время Новгородских походов Иоанна III молодой княжич был оставлен "на Москве".

В 1480 Иоанн Молодой был одним из руководителей русского войска во время "стояния на Угре". Иоанн III колебался, стоит ли биться с татарами или нет, а потому повелел сыну вернуться в Москву. Когда же тот отказался, великий князь приказал воеводе Даниилу Холмскому доставить княжича в Москву силой. Воевода не решился исполнить приказание великого князя, и Иоанн Молодой отличился в одном из сражений.

В 1483 Иоанн Молодой женился на Елене ("волошанке"), дочери молдавского господаря Стефана III. Это способствовало установлению отношений между Русью и Молдавией.

В 1485 Иоанн Молодой ходил с отцом на Тверь и после её разгрома получил в удел Тверское княжество. Была отчеканена монета, на которой Иоанн Иоаннович был изображен рубящим хвост змею, что символизировало победу над предателем Михаилом Борисовичем.

В 1490 Иоанн Иоаннович заболел "ломотой в ногах". Специально вызванный заграничный лекарь Леон Жидовин дал княжичу какое-то лекарство, от которого тому стало хуже, и 7.03.1490 Иоанн Иоаннович Молодой скончался. Врач за неудачное лечение по приказу Иоанна III был казнён.

Оставшийся после его смерти сын Дмитрий первоначально считался наследником великокняжеского престола и 4.02.1498 был даже венчан на великое княжение. Однако уже через год Иоанн III изменил своё решение, а 11.04.1502 положил на Димитрия опалу, посадив его с матерью под стражу. Дмитрий Иванович скончался в 1509.