Иван Дуйчев е именит български историк-медиевист и византолог.
Роден е на 18 април 1907 г. в София. Основното си образование получава в София и Лом. През 1932 г. завършва история в Софийския университет при проф. Васил Златарски, проф. Петър Мутафчиев, проф. Петър Бицили. В периода 1932-1936 г. с българска държавна стипендия изучава византийска история и филология в Римския университет при проф. Силвио Меркати, по късно кардинал Меркати. През 1934 г. защитава докторат на тема „Българските Асеневци във Византия“. В Италия завършва още и Школата по архивистика и палеография към Секретния архив на Ватикана. Благодарение на проучванията си в Ръкописния отдел на Ватиканската Апостолическа библиотека публикува редица необнародвани материали, отнасящи се до средновековната българска история, до историята на XVII в. и конкретно за католическата пропаганда в България и биографичните данни за Петър Богдан Бакшев, Петър Парчевич, Филип Станиславович и др.
Последователно е асистент (1936 г.) и доцент (1939 г.) по средновековна българска история в Софийския университет. След смъртта на проф. П. Ников и проф. П. Мутафчиев поема последователно ръководството на катедрите по византийска и балканска история. През 1946 г. е уволнен от университета и започва да се занимава с преводаческа дейност. От 1950 г. е старши научен сътрудник в новосъздадения Институт за българска история при Българска академия на науките, а от 1967 г. е професор и ръководител на секцията по библиография и историческа информация и документация. През 1981 г. официално е избран за академик.
Член е на Академията на науките (1967 г.) и Византоложкия институт (1974 г.) в Палермо, Неапол (1974 г.), Сполето (1978 г.), на Британската академия на науките (1976 г.), на Сръбската академия на науките (1980 г.) и на Понтификалната академия по археология в Рим (1984 г.). Проф. Дуйчев е носител на Хердеровата награда, присъждана от Виенския университет (1973 г.). Избран e за почетен доктор на Бонския университет (1977 г.) и става почетен член на Английското дружество за славистични проучвания (заедно с акад. Д. С. Лихачов). През 1974 г. е носител и на престижната Хердерова награда.
След смъртта му личната му библиотека е предоставена на Софийския университет, а къщата, в която живял, е превърната в Център за славяно-византийски проучвания „Проф. Иван Дуйчев“.
Умира на 24 април 1986 г.