Родился в семье стольника Ивана Ефремовича Бахметева (ок. 1648—1729) и уже в молодые годы стал известен императору Петру I, который отметил его как способного офицера. С декабря 1703 года Иван Иванович был зачислен рядовым в Семёновский полк. В 1708 году произведён в сержанты, а позднее в прапорщики. Участвовал в Северной войне (в битве при Лесной был дважды ранен) и Прутском походе. В 1711 году произведен в чин подпоручика, в 1712 — поручика.