Генерал-поручик (с 28.06.1777). Из древнего княжеского рода. Старший сын капитана лейб-гвардии Измайловского полка князя Сергея Ивановича Барятинского (ум. 1746) от брака с Маврой Афанасьевной Савёловой (1698—1771). Получил домашнее образование. Записанный в малолетстве (в 1745) солдатом в лейб-гвардии Измайловский полк, в 1758 произведён в капралы Лейб-кампании и поручики армии. Участник Семилетней войны 1756—1762, в битве под Цорндорфом (август 1758) взят в плен пруссаками. После освобождения из плена и возвращения в Россию назначен капралом Лейб-кампании, состоял ординарцем имп. Елизаветы Петровны до её кончины (декабрь 1761). В декабре 1761 назначен флигель-адъютантом имп. Петра III с производством в чин подполковника. Являлся одним из приближённых императора. По словам императрицы Екатерины II, Пётр III, задумав её арестовать, поручил исполнить это своему флигель-адъютанту Барятинскому. «Испуганный Барятинский медлил с исполнением этого поручения и поспешил сообщить о нем дяде императора, принцу Голштинскому», который и уговорил императора отменить приказание. Во время переворота 28.06.1762 Барятинский остался верен Петру III, сопровождал его в Петергоф, был командирован в Кронштадт для удержания крепости в верности императору, но успеха не имел.
В 1763—1773 состоял кавалером при цесаревиче Павле Петровиче (будущем императоре Павле I). Не принимая участия в воспитании наследника престола, Барятинский проводил с ним часть дня, являясь веселым собеседником и, по словам цесаревича, досаждал ему своими советами: «позже ложиться спать, не пропускать ни одной комедии, убираться в пять буколь». Павел I навсегда сохранил милостивое расположение к своему бывшему кавалеру. В 1763 ездил в Швецию с дипломатическим поручением. В 1763 получил чин полковника, в 1770 — бригадира, 9.01.1771 — генерал-майора. В 1773—1785 чрезвычайный посланник и полномочный министр во Франции. Содействовал поддержанию дружеских отношений между Россией и Францией. В 1776—1778 Франция удерживала Порту от разрыва с Россией; в 1780 она весьма сочувственно отнеслась к русской декларации о вооруженном нейтралитете. Французские министры говорили Барятинскому о желательности тесного сближения Франции с Россией; министр иностранных дел Ш.Г. Верженн утверждал, что вся нация чрезвычайно довольна дружбой между Россией и Францией. В 1783 Барятинский в качестве посредника подписал Версальский мирный договор между Францией, Англией и Испанией. В 1784 удостоен ордена Св. Александра Невского. С 1786 в отставке. Скончался в Москве на 72-м году жизни; похоронен в Покровском монастыре. По свидетельству современников, Барятинский славился своей необыкновенной красотой, которую сохранил до преклонных лет. Коллекционировал французскую живопись, скульптуру, гравюры, фарфор, шпалеры, рисунки.
Женат (с 8.01.1767) на дочери российского генерал-фельдмаршала принца Петра-Августа-Фридриха Голштейн-Бек (1698—1775), отдаленного родственника Петра III, внучке Н.Ф. Головина принцессе Екатерине Петровне (1750—1811), кавалерственной даме ордена Св. Екатерины 1-й степ. По свидетельству современника, «чрезвычайно грациозная, с удивительной талией, выразительными чертами лица, величавая и непринужденная в движениях, но вместе с тем немного манерная, она была очень любезна и даже свободна в обращении; выражаясь легко и красиво, она усвоила в разговоре тон парижских модниц своего времени, какую-то смесь философии с чувствительностью и неподдельным кокетством». По словам князя П.В. Долгорукова, «Екатерина Петровна была женщиной весьма гордой и необыкновенно чванной; она беспрестанно давала чувствовать мужу своему, что оказала ему величайшую честь, сочетавшись с ним браком; терпеть не могла, чтобы ее именовали княгиней и титуловали сиятельством, а требовала, чтобы её именовали принцессой и титуловали светлостью. Сына своею князя Ивана воспитала она в таком понятии, что он поставлен рождением на какую-то совершенно особенную степень величия, по крайней мере, наравне с великими князьями. Едва ли не внушали ему, что Господь Бог, создав Адама в шестой день и отдохнув в седьмой день, в восьмой день уже создал предка князя Ивана Ивановича». Принцесса блистала в петербургском свете, где имела громадный успех и множество любовных похождений. Ее роман с графом А.К. Разумовским привел к разрыву с мужем: княгиня покинула мужа, Россию и жила в Берлине под именем принцессы Голштейн-Бек. Дети от этого брака: князь И.И. Барятинский; княжна Анна Ивановна (1774—1825), замужем за обер-гофмаршалом графом Н.А. Толстым.
После отъезда супруги Барятинский тайно женился на Анастасии Бибиковой, от которой имел трех детей, получивших фамилию Бибитинских: Василия Ивановича (в 1797 ему дарованы права дворянства); Анастасию Ивановну (1797—1866), замужем за Б.М. Загряжским, а затем за тайным советником Г.В. Грудевым; Елизавету Ивановну (ум. 1834), замужем за Д.Н. Бантыш-Каменским. Племянница Барятинского Е.Ф. Долгорукова - прабабушка П.Б. Мансурова.
