Иван Котляревский родился в Полтаве в 1769 году. Старшинская семья Котляревских принадлежала к военной элите Гетманщины. Однако, отец Ивана — Пётр Котляревский — занимал должность канцеляриста в полтавском городовом магистрате, а дед был дьяконом в Свято-Успенском соборе Полтавы.
В 1780—1789 годы Иван учился в Полтавской духовной семинарии. В 1789—1793 гг. работал канцеляристом, в 1793—1796 гг. — домашним учителем в сельских помещичьих семьях.
В 1796—1808 гг. Иван Котляревский находился на военной службе. 1 апреля 1796 года Иван Петрович определён кадетом в Северский драгунский полк, 11 июля 1796 года он произведён в аудиторы, в 1798 году переименован в прапорщики, 8 января 1799 года произведён в подпоручики, а 5 февраля этого же года, в поручики. В 1802 году Котляревский был прикомандирован в качестве инспекторского адъютанта к инспектору Днестровской и Крымской инспекции генералу-от-кавалерии маркизу Дотишампу. Затем, с 1806 год (ориентировочно) по 3 ноября 1807 года Иван Петрович продолжает службу в качестве адъютанта барона К. И. Мейендорфа, командира 2-го корпуса войск, предназначенных для войны с турками. 12 апреля 1806 года Котляревский произведён в штабс-капитаны.
В 1806—1807 Котляревский в ранге штабс-капитана принимал участие в Русско-турецкой войне 1806—1812 годов, был участником осады Измаила. В 1808 году вышел в отставку.
С 1810 года работал надзирателем «Дома для воспитания детей бедных дворян». В 1812 году во время похода Наполеона І Бонапарта на Россию Котляревский с разрешения Малороссийского генерал-губернатора князя Я. И. Лобанова-Ростовского, сформировал в городке Горошине, Хорольского уезда на Полтавщине 5-й Украинский казачий полк, за что получил чин майора. Котляревскому было обещано, что после окончания войны 5-й Украинский полк будет сохранён как постоянное казацкое войско. Но в эпоху торжествующей Аракчеевщины данная идея осталась нереализованной.
В 1816—1821 годах Котляревский — директор Полтавского театра. В 1818 году вместе с В. Лукашевичем, В. Тарнавским и др. входил в состав полтавской масонской ложи «Любовь к истине». Котляревский оказывал содействие выкупу М. С. Щепкина из крепостничества. В 1827—1835 — попечитель богоугодных заведений.
Умер Котляревский в Полтаве, в 1838 году. Памятник на могиле на свои средства поставил его друг Павел Стеблин-Каменский.
За свою жизнь Иван Котляревский написал всего три произведения, но каждое из них стало классикой украинской литературы: «Энеида», «Наталка Полтавка» и «Москаль-чарівник». Из шести частей «Энеиды» были изданы в разные годы только четыре, а драматические произведения так и не увидели свет при жизни автора. Их ставили на театральных сценах, однако почему-то не спешили печатать. Известно, что автор обращался к издателям Москвы и Санкт-Петербурга. Думаю, дело не в гонораре, который требовал писатель. Ведь две тысячи рублей (за безраздельное право издания «Энеиды») по тем временам нельзя было назвать баснословной суммой… Но предположений строить не хочу — документально это ничем не подтверждается.
Тем не менее Иван Петрович в последний год жизни, по сути, решил дальнейшую судьбу собственных сочинений. В июле 1837 года к нему в гости приезжал языковед, фольклорист, лексикограф, издатель, ставший в будущем первым доктором славянско-русской филологии Российской империи, Измаил Иванович Срезневский. Он подарил отцу украинской литературы экземпляр сборника «Запорожская старина», выпущенного четырьмя годами ранее в Харькове, с эпиграфом из «Энеиды» на титульной странице: «Так вічной пам’яті бувало у нас в Гетьманщині колись». Растроганный встречей и подарком Иван Котляревский дал своему именитому гостю поручение такого содержания: «Сочиненные мной малороссийские оперы «Наталка Полтавка» и «Москаль-чарівник» поручаю для издания в свет, в каком нужно будет количестве экземпляров, титулярному советнику Измаилу Ивановичу Срезневскому. Майор Иван Петров сын Котляревский». И в следующем году «Наталка Полтавка» была опубликована в альманахе «Украинский сборник». Судя по некоторым источникам, Иван Петрович все же успел увидеть свое драматическое произведение в печатном виде.
«Москаля-чарівника» издали во второй книге «Украинского сборника» только в 1841 году. А «Энеида» — первое художественное произведение на живом, народном украинском языке — полностью была опубликована еще годом позже в университетской типографии Харькова. Это стало возможным благодаря надворному советнику Волохинову, уроженцу Полтавы, с которым Котляревский находился в приятельских отношениях. Российский этнограф и литератор Вадим Пассек, навещавший Ивана Петровича в Полтаве незадолго до его смерти, писал, что больной поэт не терял надежды издать поэму целиком. Увы, дожить до этого ему не было суждено.
Перед смертью Котляревский распорядился и своим материальным имуществом. Часть библиотеки и рукописный архив он завещал ближайшему другу Павлу Стеблину-Каминскому, а его жене — луг близ Полтавы. Подарок, надо сказать, очень щедрый — городская дума оценила земельный участок в шесть тысяч рублей. В такую же сумму был оценен и дом поэта, который, согласно завещанию, отошел его бывшей экономке, унтер-офицерской вдове Матроне Веклевичевой. Остальное движимое и недвижимое имущество Иван Петрович раздал родным и знакомым. За четыре года до кончины он отпустил на свободу своих восьмерых крепостных.
Кстати, хата из пяти комнат, в которой умер Иван Петрович, была куплена его дедом-дьяконом в самом престижном месте Полтавы, на нынешнем Соборном майдане. После смерти поэта она множество раз продавалась, какое-то время в ней даже размещался трактир. Воссоздана она по акварельному эскизу Тараса Шевченко — к 200-летию со дня рождения Котляревского, которое праздновалось под эгидой ЮНЕСКО в 1969 году. С тех пор в ней находится музей-усадьба поэта. К сожалению, из оригинальных деталей в хате осталась разве что матица (потолочная балка), на которой высечено по-старославянски: «Создася дом сей во имя Отца и Святого Духа. Аминь. Года 1705 месяца Августа 1».