Родился 29 октября 1913 г. в д. Варламово Троицкого у. Оренбургской губ.

Доктор исторических наук (1973), профессор (1976).

Участник Великой Отечественной войны.

В 1938 г. поступил на исторический факультет Уральского университета.

С ноября 1940 г. по февраль 1943 г. работал на заводе, а в марте 1943 г. был зачислен в Уральский добровольческий танковый корпус, в составе которого принимал участие в боях на Брянском фронте.

После демобилизации из армии продолжил учебу в Уральском университете. Окончив в 1948 г. исторический факультет, стал работать в университете: старший преподаватель кафедры всеобщей истории, заместитель декана историко-филологического факультета (1948–1954), декан историко-филологического факультета (1954–1956), доцент (1958–1976), профессор (с 1976), заведующий кафедрой научного коммунизма (1964–1974) и кафедрой новой и новейшей истории (1974–1986). Разработал и читал на историческом и философском факультетах общий курс по новейшей истории стран Запада и спецкурс по истории международных отношений накануне и в годы Второй мировой войны.

В 1964 г. организовал кафедру новой и новейшей истории (до 1974 г. функционировала на общественных началах, затем стала штатным структурным подразделением исторического факультета). Образование кафедры, основу которой составили ученики И. Н. Чемпалова, позволило развернуть в университете подготовку специалистов по международным отношениям, новой и новейшей истории зарубежных стран.

Одним из первых уральских историков начал работать в зарубежных архивах и наладил научные связи с исследователями Болгарии, Югославии, Польши и Румынии.

Основная тема научных работ – история международных отношений в Европе в 1920–1930-е гг. и в годы Второй мировой войны. В 1953 г. защитил кандидатскую диссертацию «Итало-германская агрессия против Греции и Югославии и позиция США и Англии (1940–1941)», а в 1973 г. – докторскую диссертацию «Германская агрессия в Юго-Восточной Европе (1933–1939)». Перу И. Н. Чемпалова принадлежит более 30 научных работ. Этими исследованиями было положено начало формированию уральской школы балканистики, которая занимается изучением политики великих держав, прежде всего Англии и США, на Балканах. Среди учеников И. Н. Чемпалова 20 кандидатов и шесть докторов исторических наук.

В 1982 г. сборники научных трудов преподавателей Уральского университета, выходившие по инициативе и под редакцией И. Н. Чемпалова в серии «Политика великих держав на Балканах и Ближнем Востоке в Новейшее время», были награждены Почетной грамотой МВ и ССО РСФСР.

Удостоен премии Уральского университета за цикл работ по проблемам международных отношений на Балканах в годы Второй мировой войны (1974).

Почетный профессор Уральского государственного университета (1996).

Награжден тремя медалями.