Родился в семье рабочего. Русский. Окончил семилетку. Работал грузчиком на Белорецком металлургическом заводе.
В РККА с 1928 г. В 1931 г. окончил Казанскую военную пехотную школу. В 1932 г. окончил 3-ю объединенную школу летчиков и летнабов в Оренбурге. В 1934 г. поступил на высшие курсы штурманов бомбардировочной авиации в Ейске, которые окончил в 1935 г. Член ВКП(б) с 1938 г.
Участвовал в национально-освободительной войне в Китае в 1938 г. Был штурманом эскадрильи скоростных бомбардировщиков. Летал в экипаже капитана Хрюкина. Совершил 21 боевой вылет. Награжден орденом Красного Знамени.
Весной 1938 г. бомбовым ударом тяжело повредил японский легкий авианосец, самолеты которого не успели подняться для перехвата - слишком медленно они стартовали при отсутствии встречного воздушного потока и малой скорости корабля в узкой для маневра и изобилующей мелями акватории реки…
Вот как об этом рассказывает писатель А.З. Афиногенов: «Пошли бомбить переправу через Янцзы, а облачность - до земли, видимость над целью - ноль. Штурман Сухов Иван Степанович говорит: «Командир, вверх по Янцзы погода лучше, пойдем туда...» Чтобы, значит, бомбы домой не привозить...
Японцев врасплох не поймаешь. И не думай! У них все стены с ушами. Хрюкин, хочу сказать, молчать умеет и других приучал... железной рукой. Железной. Надо что обсудить, огласить командирское решение - уходим в поле. «Азия! Восток!» А в столовой или в общежитии разговоры на одни житейские темы... О боевой работе - ни гу-гу. Хрюкин пресекал, вплоть до откомандирования на родину...
Ведь сколько за этой авиаматкой гонялись... Разведка доносит: «Барыня», — это шифр ей дали такой, или прозвище, - «Барыня» стала на якорь в устье...» Наши по газам, мчат в устье, а «Барыни» и след простыл. Один экипаж застукал ее на ходу, а система сбрасывания не сработала... как заговоренная. Водит за нос и не дается, верно, что «Барыня»... А Иван Степанович ее учуял. Замаскирована, конфигурация изменена, наподобие какой-то дамбы с мостками, крейсера ее прикрывают. Сухов вначале-то за крейсер зацепился, его увидел, потом авианосец... «Командир, шесть градусов левее!.. Бьем по «Барыне» с ходу!» «Где?.. Куда?.. Не вижу!.. - это Хрюкин. - Не примерещилось, Иван?»
Про Сухова так говорили: штурман божьей милостью, истинный представитель культурных людей в авиации, но пользуется своими приемами. Прицелу будто не доверяет, бомбит по наитию, через носок унта. Иван Степанович на это обижался: я, говорит, не шаман, я укладываю бомбы на заказ и по науке!..
Крейсера ощерились, шпарят из всех стволов, Иван Степанович клещом в находку впился. «Три градуса, - дышит, - так держать!..» Хрюкин - «Теперь вижу! Есть держать!..»
Наша бомба влетела в дымовую трубу авиаматки. Разведка сразу просигналила, потом японские газеты писали: бомба разорвалась в дымовой трубе... В Ханькоу, когда наградные оформляли, Хрюкин заявил: «Во главу списка поставить Сухова. Принципиально. Поскольку штурман экипажа активным поиском и уверенным маневром обеспечил ликвидацию важного военно-морского объекта».
Японские авианосцы принимали активное участие в войне в Китае. В разное время в китайских водах находились 2 легких («Хосё» и «Рюдзё») и 2 тяжелых авианосца («Акаги» и «Кага»). По японским данным ни один авианосец за время боев в Китае потоплен не был.
Скорее всего, группе Хрюкина удалось повредить легкий авианосец «Хосё», который после возвращения в Японию был поставлен на капитальный ремонт и ремонтировался до октября 1940 г., или «Рюдзё», в конце 1939 г. выведенный в резерв и вновь вошедший в состав флота лишь в июне 1941 г.
22.02.39 г. за образцовое выполнение специальных заданий Правительства по укреплению оборонной мощи Советского Союза и за проявленное геройство, капитан Сухов Иван Степанович был удостоен звания Герой Советского Союза. Ему была вручена медаль «Золотая Звезда» № 470.
Затем был инспектором-штурманом Управления боевой подготовки ВВС РККА.
Участвовал в советско-финской и Великой Отечественной войнах.
С 1946 г. полковник Сухов в запасе. Работал штурманом-испытателем НИИ-25 в Москве.
Именем Героя названа улица в г. Белорецке.