С началом Великой Отечественной войны Иван Сидоров стал добиваться отправки на фронт. Он прошёл курсы политсостава, в августе 1942 года в звании младшего политрука был направлен на Сталинградский фронт в 14-ю гвардейскую стрелковую дивизию.
Иван Сидоров участвовал в окружении и окончательном разгроме гитлеровских войск под Сталинградом. В декабре 1942 года был ранен, а вскоре награждён орденом Отечественной войны 2-й степени.
В 1943 году Иван Захарович принимал участие в оборонительных боях на реке Северский Донец, в Курской битве, в Белгородско-Харьковской наступательной операции и в освобождении Левобережной Украины. Особо отличился в боях при форсировании Днепра.
Батальону, где служил гвардии старший лейтенант Сидоров, был дан приказ - форсировать Днепр и овладеть островом Пушкаревский. 27 сентября 1943 года в составе первой группы десантников он форсировал реку севернее города Верхнеднепровск Днепропетровской области. В этом бою Сидоров лично уничтожил троих гитлеровцев. Иван Захарович был ранен, но продолжал руководить боевыми действиями батальона (в этот период он временно исполнял обязанности командира батальона). В этом бою он и погиб.