В июне 1937 г. майор И. О. Нарышкин назначен командиром 168-го стрелкового полка 56-й стрелковой дивизии. С октября 1937 г. учился на курсах «Выстрел», затем вернулся в полк на прежнюю должность. Участвовал с ним в Советско-финляндской войне 1939-1940 гг. В феврале 1940 г. освобожден от командования полком по болезни и зачислен в распоряжение Военного совета 8-й армии Северо-Западного фронта. После окончания боевых действий назначен командиром батальона курсантов Вольского (Могилёвского) пехотного училища. В начале Великой Отечественной войны в той же должности. 18.7.1941 майор И. О. Нарышкин был назначен врид командира 57-й запасной стрелковой бригады (ст. Татищево), в конце ноября вступил в командование 60-й отдельной стрелковой бригадой. В начале декабря убыл с ней на Западный фронт, где по прибытии она вошла в состав 5-й армии и с марша вступила в бой. В ходе наступления на Сонино и Поречье ее батальоны попали под сильный артиллерийско-минометный огонь противника, дрогнули и в панике бежали. В этих условиях майор И. О. Нарышкин не принял мер к наведению порядка. За это 18.12.1941 г. он был отстранен от должности и затем назначен командиром 1114-го стрелкового полка 329-й стрелковой дивизии. Здесь имел положительные характеристики, полк под его командованием считался лучшим в дивизии. В январе 1942 г. полк под его командованием в составе дивизии участвовал в общем наступлении Кр. армии на западном направлении, находясь в подчинении 5-й и 33-й армий. С конца января дивизия находилась в непосредственном подчинении командующего войсками фронта, весной в составе оперативной группы войск генерала П. А. Белова действовала в тылу противника в районе городов Дорогобуж и Ельня. После рейдов за линией фронта она совместно с другими соединениями вышла к главным силам 33-й армии. В августе 1942 г. подполковник И. О. Нарышкин был ранен и находился на лечении в Москве. В октябре был допущен к исполнению должности зам. командира 112-й отдельной стрелковой бригады, входившей в состав 33-й армии Западного фронта, а 15.12.1942 – командиром 125-й отдельной бригады, входившей в состав 7-го гвардейского стрелкового корпуса. В марте 1943 г., в связи с назначением в бригаду другого командира, зачислен в распоряжение Военного совета 16-й армии. Затем в том же месяце назначен зам. командира 323-й стрелковой дивизии, входившей в состав 11-й армии Брянского фронта. С этой дивизией принимал участие в Курской битве, в Орловской наступательной операции. В период с 10 июля временно командовал дивизией. 31 июля 1943 г. полковник И. О. Нарышкин был тяжело ранен и до конца года находился в госпитале. В конце декабря назначен врид командира 11-й запасной стрелковой бригады ХВО, переформированной в июне 1944 г. в 11-ю запасную стрелковую дивизию. В короткий срок сумел навести воинский порядок в дивизии и поднять воинскую дисциплину, провел большую работу по подготовке и отправке на фронт маршевых пополнений. После войны генерал-майор И. О. Нарышкин продолжал командовать этой дивизией. В октябре 1945 г. в том же округе на ее базе сформировал 324-ю стрелковую