Иван Тимофеевич Вдовенко родился 3 июня 1920 года на хуторе Ильинка Белокалитвинского района Ростовской области в семье крестьянина. В Красной Армии – с 1937 года. Окончил Ворошиловградское авиационное военное училище.

   

В боях Великой Отечественной войны участвовал с июня 1941 года. Младший лейтенант Вдовенко сражался на Юго-Западном фронте. В экипаж его самолёта ДБ-3 также входили штурман экипажа лейтенант Гомоненко и воздушные стрелки Карпов и Пулатов. Вдовенко со своим экипажем бомбил танковые и механизированные колонны противника на Волыни, Ровенщине, под Житомиром, наносил удары по скоплениям фашистских войск на переправах через Западный Буг, Днестр, Горынь. К концу августа 1941 года экипаж совершил 44 боевых вылета.

     

28 августа 1941 года 81-му авиаполку дальнего действия была поставлена задача разрушить вражескую переправу через Днепр в районе Днепропетровска. На выполнение боевого задания вылетела эскадрилья майора Кошельца, в состав которой входил и бомбардировщик младшего лейтенанта Вдовенко.  На подходе к цели вражеская зенитная артиллерия создавала на пути наших самолётов сплошную завесу огня. На самолёте Вдовенко вспыхнуло пламя. Оно быстро подступало к пилотской кабине. Но бомбардировщик продолжал полёт в строю боевых машин.  Над переправой, когда другие самолёты начали бомбометание, Вдовенко резко бросил свою машину вниз. Было хорошо видно, как бомбардировщик, оставляя за собой густой шлейф дыма, устремился на цель. Летчик направил машину в центр переправы. Спустя мгновение в том месте, где была переправа, взметнулся взрыв…

   

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 20 июня 1942 года за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецко-фашистскими захватчиками и проявленные при этом исключительный героизм и самопожертвование младшему лейтенанту Вдовенко Ивану Тимофеевичу посмертно присвоено звание Героя Советского Союза.  Звание Героя Советского Союза было присвоено и штурману бомбардировщика Гомоненко Никите Васильевичу. Стрелок-радист Карпов Владимир Петрович был награждён орденом Ленина, а воздушный стрелок Мирза Пулатов – орденом Красного Знамени.

   

В парке города Днепропетровска установлен гранитный обелиск экипажу самолёта. Именем героя названы улица в посёлке городского типа Горняцкий Белокалитвинского горсовета и школа хутора Ильинка.  Приказом Министра обороны СССР № 63 от 3 апреля 1958 года И. Т.  Вдовенко навечно зачислен в списки личного состава 3-й авиационной эскадрильи 121-го гвардейского авиационного полка.