З 1947-го до 1952 року навчався на філологічному факультеті Харківського університету, який закінчив із відзнакою. З 1952-го до 1955-го навчався в аспірантурі при Інституті літератури ім. Т. Шевченка АН УРСР. Його науковим керівником був академік О. І. Білецький.
Працював Іван Світличний відповідальним секретарем журналу «Радянське літературознавство», завідувачем відділу критики журналу «Дніпро» (1955). Тут і заявив про себе як проникливий, непоступливий і принциповий літературний критик, як людина широкої ерудиції і справжній інтелектуал. 1956 року одружився з Леонідою Терещенко.
А вже з 1957 року він — молодший науковий працівник Інституту літератури, а з 1963-го — науковий працівник Інституту філософії АН УРСР. Написав дисертацію з естетики, але не опублікував.
У 1960 роках Іван Світличний був фактичним організатором культурного та наукового життя творчої молоді. Його помешкання було своєрідним центром формування національної свідомості наукової молоді, дискусійним клубом, в якому кристалізувалися погляди і формувався особистий вибір більшості шістдесятників.
Привабливими для всіх були не тільки енциклопедичні знання Івана Світличного, а й особистісні риси — інтелігентність, м’якість, товариськість, доброзичливість.
Як літературознавець і критик він був носієм і продовжувачем традицій харківської філологічної школи з її виразним теоретичним спрямуванням. Перші його статті, як і незакінчена дисертація з теорії художнього образу, були продуктом реальної літературознавчої ситуації 50-х років, проте навіть тоді він висловив багато свіжих думок.
Літературно-критичні статті Світличного присвячено головним чином творчості літературного покоління 60-х років і критиці недоліків офіційної соцреалістичної літератури. Світличний усіляко підтримує свіже талановите слово Івана Драча, Ліни Костенко, Миколи Вінграновського, захищаючи від невіглаських звинувачень критики, яка базувалася на умоглядних схемах.
Поезія стала для Івана Олексійовича Світличного духовним прихистком, рятунком і самоствердженням. Своєрідним тюремним щоденником є цикл «Гратовані сонети», що привертає увагу насамперед зіткненням двох, здавалося б, непоєднуваних стихій — елітарної поетичної форми і не вельми «естетичного» змісту. Поетичні твори Світличного перейнято шляхетністю духу, моральним максималізмом, спротивом яничарству, диктатурі страху, моральному самогубству.
Досить значним і професійно найдосконалішим є перекладацький доробок Івана Світличного, переважно зі слов’янських мов та французької (Незвал, Словацький, Д. Максимович, Норвід, Галас, Ганзлік, Маген, Барадулін, Лафонтен, Ронсар, Бодлер, Елюар, Сюперв’єль, Арагон, Шар, Мішо, Верлен, Леконт де Ліль).
Іван Олексійович мав одну з найкращих приватних бібліотек у Києві (2005 року сестра Надія Олександрівна Світлична передала цю бібліотеку Харківському університету імені В. Каразіна).
Через свою громадянську позицію Іван Світличний зазнав переслідувань з боку репресивних органів тоталітарної радянської влади. Під тиском КДБ утратив роботу, був примушений перебиватися випадковими заробітками, публікаціями в пресі під псевдонімом або чужим прізвищем.
Уперше його було заарештовано 1 вересня 1965 року. Одночасно з ним тоді було арештовано Панаса Заливаху, Михайла Косіва, Михайла Гориня, Богдана Гориня та інших. Усіх їх звинуватили в антирадянській агітації і пропаганді. 30 квітня 1966 року Івана Світличного через брак доказів було випущено.
12 січня 1972 року його заарештували вдруге й звинуватили знову таки в антирадянщині. Того ж року було заарештовано Євгена Сверстюка, Василя Стуса, В’ячеслава Чорновола, Надію Світличну.
27–29 січня 1973 року відбувся закритий судовий процес, де було винесено вирок: 12 років позбавлення волі (7 років концтаборів суворого режиму і 5 років заслання за антирадянську агітацію і пропаганду, виготовлення та поширення самвидаву). На суд ні дружину, ні матір Івана Світличного не допустили.
Він відбував покарання у таборах Пермської області, у селищах Всесвятське й Кучино. Незважаючи на поганий стан здоров’я (хвороба нирок, рецидиви туберкульозу, постійний головний біль і носові кровотечі), намагався працювати разом з усіма. Майже весь останній табірний рік провів у лікарні.
Мав незаперечний моральний авторитет серед політв’язнів, став душею табірного руху опору — його називали «табірною совістю». Виявляв моральну стійкість і силу духу, багато разів брав участь у голодовках протесту.
Місцем заслання для Івана Світличного було призначено селище Усть-Кан Горно-Алтайської області. Працював нічним сторожем ПМК, палітурником у бібліотеці. Від червня 1979 року і до кінця заслання разом зі Світличним була його дружина Леоніда.
Звільнений тяжкохворим, Іван Олексійович продовжувати колишню творчу і громадську діяльність уже не міг. Він помер 25 жовтня 1992 року і похований у Києві на Байковому кладовищі неподалік від могил Василя Стуса, Олекси Тихого і Юрія Литвина.
Державну премію України імені Тараса Шевченка Іванові Світличному присуджено у 1994 році (посмертно) за збірку поезій, поетичних перекладів і літературно-критичних статей «Серце для куль і для рим».