Война для Ивана Михайловича началась 22 июня 1941 года. 4 марта 1942 года он удостоен звания Героя Советского Союза за 225 боевых вылетов и участие в 21 воздушном бою (лично сбил 6 самолетов).
6 марта 1943 года группа истребителей (4 ЯКа), которую возглавлял капитан Холодов, вылетела на прикрытие наших войск. Время пребывания в воздухе подходило к концу.
Вдруг в небе появились 6 «мессеров» и 4 «фокке-вульфа». Завязался неравный воздушный бой. На стороне противника было почти тройное превосходство. Атака за атакой. Холодову удалось сбить один «мессер».
Но вот Иван Михайлович увидел, что один фашистский самолет заходит в хвост нашему «ястребку». И он поспешил на помощь товарищу. Летчик дал две заградительные очереди, но враг не изменил курса. Приблизившись, Холодов открыл прицельный огонь, но безрезультатно. Кончились патроны. Настигая противника, он принял решение таранить.
От его действий зависела жизнь боевого друга лейтенанта Макарова. Удар по стабилизатору был нанесен с правой стороны. Хвостовое оперение отвалилось. Самолет врага рухнул на землю.
Машина капитана тоже стала неуправляемой, вошла в штопор. Надо прыгать. Три попытки оказались безуспешными: его обратно втягивало в кабину. Вспомнил, что в аэроклубе учили в таких случаях действовать методом срыва — вырвать кольцо еще в кабине. Так и сделал. Вытяжной парашют потянул за собой основной. Приземлился благополучно.
В этом бою был совершен еще один таран. Пример командира воодушевил летчиков. Оказавшись без боеприпасов, лейтенант Н. П. Коваль подошел сзади к «фокке-вульфу» и винтом отрубил хвостовое оперение. Вражеский истребитель потерял управление и рухнул на землю. Всего в описываемом бою группа Холодова уничтожила 5 самолетов противника. Уцелевшие обратились в бегство.
За время войны летчик-истребитель Холодов произвел 468 боевых вылетов, 70 из них на штурмовку войск и аэродромов; провел 110 воздушных боев, лично уничтожил 19 самолетов и 6 в группе. После войны служил в авиации. В 1970 году вышел в отставку в звании генерал-майора авиации...