С 1918 года призван в ряды РККА, с 1918 по 1921 год был участником Гражданской войны. С 1921 по 1939 год на командных и административных должностях в войсках — командовал ротой и батальоном, являлся — уездным военным комиссаром. 31 ноября 1939 года приказом Народного комиссара обороны СССР № 05150 И. С. Белову было присвоено воинское звание комбриг[1][2].
С 1939 по 1941 год — начальник отдела кадров Московского военного округа. С 25 июня 1941 по 23 марта 1944 года в период Великой Отечественной войны — начальник штаба Московского военного округа. 28 октября 1941 года Постановление СМ СССР № 2157 И. С. Белову было присвоено воинское звание генерал-майор[1][2]. С началом Великой Отечественной войны на базе управления Московского военного округа было образовано полевое управление Южного фронта а штаб округа стал одновременно штабом Можайской линии обороны, для защиты Москвы от врага. В качестве начальника штаба округа И. С. Белов занимался организацией сил и средств для участия войск округа в Московской битве, занимался организацией органов военного управления в прифронтовой полосе и созданием резервов для действующих фронтов. С 26 ноября 1941 по 13 февраля 1942 года штаб округа находился в городе Горький, с 13 февраля вновь в Москве, за период войны округом было образовано три фронтовых, 23 армейских и 11 корпусных управлений, сформировано 128 дивизий, 197 бригад, свыше 4 100 маршевых пополнений[3][4][5].
По воспоминаниям члена Военного совета Московского военного округа генерала К. Ф. Телегина:
Должность начальника штаба исполнял генерал-майор Иван Сергеевич Белов. Невысокий, коренастый, подтянутый, с правильными чертами лица и добрыми глазами, он как то сразу вызывал симпатию, располагая к себе собеседника. В его рабочем кабинете царил идеальный порядок. Даже стоявший в его кабинете диван с аккуратно сложенными на нем постельными принадлежностями не только не нарушал, но даже усиливал впечатление раз и навсегда заведенного здесь и неукоснительно поддерживаемого порядка...[6]
С 23 марта 1944 по 8 июля 1945 года — начальник штаба и первый заместитель командующего Одесского военного округа[7][1][2], в качестве начальника штаба занимался организацией военного управления в условиях его непосредственного размещения в прифронтовой зоне и при реальной угрозе контрнаступления противника и высадки в тыл наших войск диверсионных групп и воздушных десантов, занимался так же размещением и обеспечением прибывающих войск округа к местам постоянной дислокации[8].
↑Не отдали Москвы! / Телегин К. Ф.; 2-е изд., доп. и перераб. - Москва: Сов. Россия, 1975. — 366 с
↑Коллектив авторов. Вооружённые Силы СССР после Второй мировой войны: от Красной Армии к Советской. Часть 1: Сухопутные войска. — Томск: Издательство Томского университета, 2013. — С. 381. — ISBN 978-5-89503-530-6.