Все генералы Сталина. Том 11

В июле 1938 года был назначен на должность начальника штаба 16-го стрелкового корпуса, дислоцированного в Минске, а в сентябре 1940 года – на должность заместителя начальника штаба – начальника оперативного отдела штаба Западного военного округа. Однако с ноября 1940 по апрель 1941 года находился в Москве и работал в группе Генерального штаба по составлению плана развёртывания войск этого округа. С началом войны Семёнов находился на прежней должности на Западном фронте и принимал участие в боевых действиях в ходе приграничного сражения, а затем в Смоленском сражении.

С 22 июля 1941 года Иван Иосифович Семёнов находился под следствием, в ходе которого было установлено, что он, будучи заместителем начальника штаба Западного фронта, «проявил преступную халатность и беспечность в деле подготовки и приведения войск округа в боевую готовность, не принял должных мер к обеспечению оперативного развертывания войск, а также не организовал оперативное управление войсками и не обеспечил бесперебойной связи с ними». Коллегией Верховного Суда СССР Семёнов был приговорён к лишению свободы в ИТЛ сроком на 10 лет без поражения в политических правах, с лишением воинского звания «генерал-майор», поле чего отбывал наказание в Северном железнодорожном спецлагере НКВД СССР. Однако 21 сентября 1942 года Постановлением Верховного Совета СССР был освобождён из-под заключения и направлен в распоряжение Управления кадров РККА. В ноябре 1942 года был назначен на должность заместителя начальника штаба – начальника оперативного отдела штаба Калининского фронта, который в октябре 1943 года был преобразован в 1-й Прибалтийский. Семёнов принимал участие в разработке Духовщинско-Демидовской, Невельской и Городокской наступательных операции. По ходатайству командующего фронта в конце января 1943 года судимость с Ивана Иосифовича Семёнова была снята, а в конце февраля 1944 года был назначен на должность начальника штаба 11-й гвардейской армии, после чего участвовал в разработке операций армии по освобождению территории Белоруссии, Литвы и Восточной Пруссии, за что Семёнов был награждён орденом Суворова 2 степени. В апреле 1945 года был назначен на должность командира 16-го гвардейского стрелкового корпуса, который принимал участие в боевых действиях в ходе Земландской наступательной операции, а также в освобождении Пиллау (Балтийск). После форсирования пролива южнее Пиллау корпус провёл операцию по очищению северной части косы Фрише-Нерунг.