В мае 1940г. поступил в Бронниковскую военную авиационную школу пилотов (ВАШП). С ноября- курсант Сталинградской ВАШП, с января 1941г.- Тамбовской ВАШП. С 27 апреля 1942г.- Энельской ВАШП.

23 марта 1943г. присвоено звание младший лейтенант, зачислен военным летчиком в 15 запасной авиаполк г.Петровск. В этом полку проходил подготовку по программе курса разведывательной авиации личный состав 511 отдельного разведывательного авиаполка. Иван Федорович зачислен в него летчиком.

К 21 мая обучение было окончено. 2-4 июня полк перебазировался на аэродром Воронеж и вошел в состав 5 воздушной армии.

19 июля 1943г. полк в составе 5 воздушной армии приступил к выполнению боевых задач по воздушной разведке с аэродрома Чернянка. Вел разведывательную работу в интересах войск Степного фронта. С 03 по 18 августа участвовал в Белгородской операции.

15 августа 1943г. в районе Харьков-Черноглазовка на высоте 6000м экипаж самолета Пе-2 летчик мл.лейтенант Остренко Иван Федорович, штурман мл.лейтенант Дробязко Вениамин Евгеньевич, стрелок-радист ст.сержант Горбачев был атакован тремя истребителями Ме-109 (Мессершмитт). Штурман и стрелок-радист огнем пулеметов и гранатами АГ-2 подбили один истребитель, который, объятый пламенем, упал в районе Дергачи. Оставшиеся истребители продолжили атаковать Пе-2, в результате чего он загорелся в воздухе. Спастись на парашюте удалось стрелку-радисту.