Chez les juniors (17/18 ans), Ivan Smirnov intègre l'équipe nationale russe sur piste et sur route. Il remporte ses premiers succès internationaux avec Lev Gonov et Gleb Syritsa, principalement sur piste. En 2017, il devient champion du monde et d'Europe de poursuite par équipes juniors. Il est également champion d'Europe sur la poursuite individuelle juniors. En 2018, il décroche deux médailles aux championnats d'Europe espoirs (moins de 23 ans). L'année suivante, il rejoint l'équipe Lokosphinx. En 2019, il remporte la médaille d'or en poursuite par équipes aux Jeux européens et aux championnats d'Europe espoirs. En octobre 2020, lors des championnats d'Europe espoirs, il décroche deux titres en poursuite par équipes et en course à l'américaine. Sur route, il gagne le Grand Prix Mount Erciyes 2200.
En 2021, il remporte à domicile l'américaine et la poursuite par équipes lors de la manche de Coupe des nations à Saint-Pétersbourg.En août 2021, il se casse la hanche droite lors d'une chute dans une descente en Italie. Opéré pour se faire poser des broches en titane, il déclare forfait pour les championnats d'Europe à Granges et les mondiaux à Roubaix organisés les mois suivants[1].
Avec l'invasion de l'Ukraine par la Russie et le retrait de la licence de Lokosphinx début 2022, il rejoint avec plusieurs coéquipiers une équipe amateur enregistrée en Espagne. Il remporte à plusieurs reprises des courses du calendrier national en Espagne, en Italie et aux Cinq anneaux de Moscou en 2023 et 2024. Ses succès attirent l'attention et il devient stagiaire dans l'équipe Astana Qazaqstan Development en août 2024[2]. Il remporte d'abord une étape du Tour de Roumanie pour l'équipe de développement, puis décroche des victoires d'étape avec l'équipe World Tour Astana Qazaqstan au Tour de Hainan et au Tour de Kyushu.
Pour la saison 2025, Smirnov signe un contrat avec l'équipe World Tour qui est renommée XDS Astana. Cependant, comme l'équipe se bat pour rester en World Tour, il est inscrit dans l'équipe de développement. Lors de sa toute première course de la saison 2025, il remporte La Popolarissima[3].