Иван Шагин родился в Ярославской губернии. С 1921 года был матросом в Волжском речном пароходстве. С 1924 жил Москве и в 1925 году начал заниматься в фотокружке при газете «Наша жизнь». Свои первые работы опубликовал в 1928 году. С 1930 года — фотокорреспондент газет «Наша жизнь» и «Кооперативная жизнь», с 1932 — фоторепортер журнала «Коллективист». Публиковал серии фотоочерков о быте рабочих и колхозников.
Темы в творчестве Ивана Шагина обширны: физкультурные парады, армейские репортажи, демонстрации. Образы с его фотоснимков передают энергию молодости, народной красоты с её культом здорового духа и крепкого тела. Иван Шагин входил в элиту советской фотожурналистики. С 1934 года активно участвовал в международных фотовыставках. В годы Великой Отечественной войны — военный фотокорреспондент газеты «Комсомольская правда», снимал на многих фронтах, войну закончил в Берлине.
После окончания войны Шагин продолжил работать в «Комсомольской правде». Осенью 1945 года, спустя полгода после Победы, газета поручила ему снимать турне московского «Динамо» в Великобританию, вызвавшее настоящий ажиотаж. Шагин оказался единственным из советских фотокорреспондентов, находившихся тогда в Лондоне. Фотографии Шагина заполняли страницы всех советских газет. В конце 1940-х Шагин осваивает цветную фотографию и вскоре становится одним из ведущих авторов в этой области. Иван Шагин участвовал в фотовыставках как в СССР, так и за рубежом (США, Япония, Великобритания).