Родился в 1914 году в Починовском районе Смоленской области. Русский, из крестьян-бедняков.

Парфенов И.И. окончил учебный комбинат путей сообщения. В 1933-1936 годах он работал художником, в 1936-1937 годах – на действительной воинской службе, а с 1939 года снова в Красной Армии. Окончил курсы политработников Особого Белорусского округа.

С начала Великой Отечественной войны, с июня 1941 года по август 1942 года, Иван Илларионович работал на парткурсах Западного фронта. С августа 1942 по май 1945 года был агитатором 96-го гвардейского стрелкового полка, а затем 30-й гвардейской стрелковой дивизии. Его боевой путь отмечен орденом Отечественной войны 2-й степени, двумя орденами Красной звезды и шестью медалями.

После окончания войны И.И. Парфёнов продолжал служить в армии. Заочно окончил Ленинградский педагогический институт им. А.И. Герцена.

С 1960 года, после демобилизации из вооруженных сил, подполковник И.И. Парфенов работал заведующим учебно-консультационным пунктом, преподавателем, старшим преподавателем кафедры истории КПСС и научного коммунизма Гомельского государственного педагогического института им. В.П. Чкалова. В 1967 году он защитил кандидатскую диссертацию и с 1968 года работал деканом Гомельского заочного факультета Московского института Центросоюза.