15 января 1944 года подразделения 42-й армии Ленинградского фронта заняли исходные позиции для наступления в районе Пулково. В ходе мощной артиллерийской подготовки орудие старшего сержанта И. В. Полякова, ведя огонь по заданным целям, уничтожило 4 вражеских ДЗОТа и один фланкирующий пулемёт, обеспечив прорыв вражеской обороны на своём участке. При подходе к огневым позициям артиллеристов 3-й танковой роты 46-го отдельного гвардейского тяжёлого танкового полка прорыва Иван Васильевич прицепил свою пушку к танку. Прорвавшись вместе с танкистами в тыл противника, расчёт Полякова занял позицию в районе посёлка Большое Виттолово. В ходе боя артиллеристы уничтожили 3 ДЗОТа и 2 противотанковых орудия противника, мешавшие продвижению танков. Немцы попытались захватить орудие, но Поляков с бойцами отбили вражескую контратаку, рассеяв и уничтожив до взвода немецкой пехоты. Три военнослужащих вермахта, в том числе один офицер, были взяты в плен. Более суток расчёт Полякова удерживал занимаемые позиции до подхода стрелковых подразделений. 19 января 1944 года Иван Васильевич был ранен, но быстро вернулся в строй. Звание Героя Советского Союза было присвоено старшему сержанту Полякову Ивану Васильевичу указом Президиума Верховного Совета СССР от 1 июля 1944 года.
После окончания Великой Отечественной войны И. В. Поляков решил продолжить службу в армии и поступил в Рязанское военное автомобильное училище, которое он окончил в 1946 году. В 1949 году Иван Васильевич окончил Высшую офицерскую автомобильную школу, в которой продолжил службу в должности заместителя начальника штаба школы. В запас И. В. Поляков уволился в 1960 году в звании майора. Жил в Москве. Скончался 21 августа 1990 года. Похоронен на Люблинском кладбище столицы.
Герои Советского Союза: Краткий биографический словарь / Пред. ред. коллегии И. Н. Шкадов. — М.: Воениздат, 1988. — Т. 2 /Любов — Ящук/. — 863 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-203-00536-2.
Поддержать огнём! // Герои огненных лет : Очерки о москвичах - Героях Советского Союза : Книга 5 / отв. ред. А. М. Синицын; авт. предисл. В. Чуйков. — М.: Московский рабочий, 1982. — С. 351—361. — 664 с.
Солдаты Победы. Книга о фронтовиках Владимирской области – ветеранах Великой Отечественной войны 1941-1945 гг. — Владимир: Фолиант, 2005. — Т. 1. — С. 27. — 496 с. — ISBN 5-94210-024-1.