Поручик Дорохов несколько раз участвовал в стычках с противником, отличился при овладении укрепленным монастырем св. Самуила под Фокшанами, чем привлёк к себе внимание Г. А. Потёмкина и А. В. Суворова. В сражении при Рымнике Дорохов был при самом Суворове дежурным адъютантом, передавая его приказания войскам под пулями и ядрами неприятеля. По представлению Суворова Дорохова в 1790-м году произвели в капитаны с назначением командиром роты Фанагорийского гренадёрского полка. В следующем году Иван Дорохов вновь отличился в битве при Мачине, овладев одним из важнейших неприятельских укреплений.
В 1794-м году он был в Варшаве, когда там вспыхнуло восстание, с ротой гренадёр и одной пушкой держал оборону, затем пробился к основным русским силам. Участвовал в кампании 1806–1807-го годов.
В кампаниях против Франции в 1806-1807-м годах генерал И. С. Дорохов командовал отдельными арьергардными и авангардными отрядами. В сражениях при Пултуске, Прейсиш-Эйлау и Фридланде он проявил себя талантливым военачальником, хладнокровным, храбрым воином. За боевые заслуги он был награждён орденом св. Георгия 3-й степени, орденом св. Владимира 3-й степени и прусским орденом Красного Орла 1-й степени.
И. С. Дорохов
В самом начале Отечественной войны, отрезаный со своей бригадой от 1-й армии, несколько дней пробивался ко 2-й армии Багратиона, в составе которой участвовал в сражениях под Смоленском и при Бородине.
В боях под Смоленском Дорохов был ранен, но остался в строю. Затем, вплоть до Бородина, он командовал кавалерией арьергарда, которым руководил Коновицын.
В день Бородинского сражения командовал бригадой 3-го кавалерийского корпуса, состоящего из 4-х кавалерийских полков. Успешно руководил контратакой бригады на Багратионовых флешах. За проявленную отвагу был произведён в генерал-лейтенанты.
После ухода из Москвы Кутузов выделил Дорохову для партизанских действий драгунский, гусарский и три казачьих полка с полуротой конной артиллерии. Приступив к активному ведению разведки на Можайской дороге, совершая нападения и истребляя «партии» противника и запасы продовольствия, партизанское соединение Дорохова с 7-го по 14-е сентября нанесло французам ряд чувствительных ударов. Партизанским отрядом Дорохова было разбито четыре кавалерийских полка и отряд из 800 человек пехоты и конницы, захвачено несколько обозов, взорван артиллерийский склад и взято в плен 1,5 тысячи солдат и 48 офицеров.
Дорохов первым известил Кутузова о движении французов на Калугу. Одной из самых прославленных операций Ивана Дорохова стал захват древнего подмосковного города-крепости Вереи.
Скрытно подойдя к городу на рассвете и бесшумно сняв часовых, отряд Дорохова ворвался в Верею, его отряд состоял примерно из 600 человек, а со стороны наполеоновской армии город защищал гарнизон вестфальцев в составе 700 человек.
Через полчаса сопротивление противника было сломлено. Русские гусары и пехотинцы овладели укреплениями города, потеряв при этом 7 человек убитыми и 20 ранеными. Потери французской армии были куда более значительны – 320 человек.
Захватив богатые трофеи, Дорохов доложил Кутузову: «Вследствие повеления Вашей светлости город Верея очищен от неприятеля и его укрепления взяты штурмом в 5 1/2 часов поутру…».
«…Командовал лично в сей знаменитый день своею бригадою легкой кавалерии, атаковал и преследовал неприятельских кирасир… и после того в тот же день много поражал неприятеля», – писал М. И. Кутузов в рапорте, представляя генерала в списке отличившихся при Бородине. Кутузов объявил об этом «отличном и храбром подвиге» в приказе по армии, позднее Дорохов был награжден золотой шпагой, украшенной алмазами, с надписью: «За освобождение Вереи».
Дорохов является одним из прототипов партизана, бывшего ранее светским повесой, Долохова в романе Льва Толстого «Война и мир».