Иван Артеменко родился в 1910 году в Ананьеве Херсонской губернии в семье Тимофея Елизаровича и Екатерины Ивановны Артеменко. Тимофей Елизарович и дед по материнской линии Иван Фёдорович Кракотица принимали участие в русско-японской войне, отец был старшим ветеринарным фельдшером батареи, имел чин прапорщика, а дед был командиром батареи, оба были пленены и находились в плену до 1907 года. Крестным отцом матери Екатерины Ивановны был генерал-лейтенант Роман Кондратенко. В годы гражданской войны отец был ветеринарным фельдшером в бригаде у Григория Котовского