Окончил школу-семилетку и Жлобинское железнодорожное училище.

В Красной Армии с ноября 1931г.

Вероятно, служил в железнодорожных войсках.

Лейтенант Богатырев был слушателем 3 военной авиашколы летчиков и летчиков наблюдателей (г.Оренбург).

Служил в составе 60 скоростного авиаполка.

Участник Советско-финляндской войны.

Указом Президиума ВС СССР от 07 апреля 1940г. старший лейтенант Богатырев был награжден орденом Красной Звезды.

В 1941г. полк проходил перевооружение с самолетов Р-Z на Пе-2. Находился в составе 76 смешанной авиадивизии Харьковского военного округа. Базировался в районе г.Лебедин Сумской обл.

09 июля полк, имевший на вооружении 22 самолета Пе-2. был передан в состав 11 смешанной авиадивизии Западного фронта. Базировался на аэродроме Климовичи (Могилевская обл.).

С 10 июля полк начал боевую работу. В первый день с задания не вернулись 3 экипажа.

11 июля 1-я эскадрилья и звено управления полка бомбардировало переправу через Днепр у д.Баркалабово (в 10км. севернее Старый Быхов) и скопление немецких войск у переправы. В районе цели были атакованы истребителями противника. С задания не возвратились 4 экипажа, в их числе, экипаж командира полка полковника Астафьева Евгения Павловича (штурман полка капитан Вишневский Александр Васильевич, флагманский стрелок-радист младший лейтенант Озерной Петр Емельянович).

Экипаж: командир эскадрильи капитан Николаев Михаил Моисеевич, штурман эскадрильи старший лейтенант Богатырев Иван Павлович, воздушный стрелок-радист Сылка Федор Андреевич- в донесении не значится. При этом указано, что 4 авиаэскадрилья полка действовала с аэродрома Климовичи по заданию командира 11 смешанной авиадивизии. Задание и потери эскадрильи в донесении не отражены.

В донесении о потерях 11 смешанной авиадивизии среди не вернувшихся с боевого вылета 11 июля 1941г. числятся: командир эскадрильи капитан Николаев Михаил Моисеевич, штурман эскадрильи старший лейтенант Богатырев Иван Павлович, стрелок-радист старшина Сылка Федор Андреевич; заместитель командира эскадрильи лейтенант Чуксин Александр Владимирович, адъютант эскадрильи старший лейтенант Меняйлов Федор Иосифович, стрелок-радист старшина Винокуров Николай Степанович.

Экипаж Николаев, Богатырев, Сылка, возвращаясь после выполнения боевого задания, был атакован 5 истребителями противника, 2 из которых, были сбиты в воздушном бою. Оставшимся истребителям удалось поджечь самолет экипажа, который упал в районе д. Гижня Чериковского р-на Могилёвской обл. 

Почти через 30 лет при раскопках, на глубине 4-х метров был обнаружен сбитый советский самолёт, найдены документы и личные вещи лётчиков.

Экипаж похоронен в братской могиле у д.Лобча Чериковского р-на Могилевской обл.