Иоанн родился около 1370. Он был сыном Андроника IV и Керы Марии, дочери царя Болгарии Иоанна-Александра. После того как в 1373 отец Иоанна Андроник пытался поднять мятеж против своего отца Иоанна V, последний приказал ослепить преступника вместе со своим внуком. Но это сделали не полностью, и Иоанн, как и его отец, сохранил зрение, хотя видел плохо, косил и часто моргал.

В 1381 Иоанн получил в владение Селимврию. В апреле 1390 Иоанн при поддержке турецкого султана Баязида, захватил столицу Константинополь, сверг деда и принял царскую власть над страной. Его правление правда, продолжалось совсем недолго, всего несколько месяцев. Младший брат Андроника IV, Мануил, двинулся на помощь отцу и вынудил бежать узурпатора из столицы.

В 1398 Иоанн опять поднял восстание против Мануила. Но видимо, признав надвигающую угрозу османского нашествия, Палеологи объединились. Мануил уехал в Европу искать помощь против турок, а сам Иоанн, оставшись в городе, в 1402 был вынужден отбивать турецкую осаду. К счастью для греков, турки сняли осаду и ушли в Малую Азию для отражения татаро-монгольского нашествия во главе с Тимуром (Тамерланом). 28.07.1402 в битве под Анкарой войско Тамерлана разгромила османское войско, султан Баязид I попал в плен. После этого в Османской империи началась борьба за престол и на некоторое время угроза османского нашествия была отсрочена.

В 1403 Мануил вернулся из Европы и даровал Иоанну во владение остров Лемнос и Фессалонику.

Иоанн умер 2.04.1408, сохраняя титул императора лишь как почётный. Он был женат на Ирене Гаттилузио, дочери генуэзского правителя Лесбоса, их единственный сын Андроник (иногда называемый Андроником V) умер малолетним.