В Красной армии с февраля 1943 г. Участник Великой Отечественной войны с марта 1943 года. Сражался на Воронежском фронте. В ходе Курской битвы подразделения 764-го стрелкового полка, преодолевая упорное сопротивление противника, вышли к населённому пункту Думовка Краснопольского района Сумской области. Дальнейшему продвижению наших войск мешала высота перед селом, превращенная немцами в опорный пункт. 

На рассвете 13 августа 1943 г. фашистская пехота при поддержке трёх тяжёлых танков и огневых средств, расположенных на высоте, начала атаку подразделений 3-го батальона. В ожесточенном бою артиллеристы из противотанковых орудий подбили две вражеские машины. Но третьему танку удалось прорваться к окопам, где оборонялись бойцы 8-й стрелковой роты. 

Действия пехотинцев поддерживала пулеметная рота, в которой пулеметчиком был Иван Вдовытченко. Он со своими товарищами пытался остановить вражескую машину гранатами. Но танк, не прекращая огня из пулемётов и пушки, продолжал двигаться к боевым позициям советских воинов. Тогда Иван Вдовытченко, обвязавшись противотанковыми гранатами, вылез из окопа и бросился под гусеницу… Раздался взрыв. Третий танк гитлеровцев застыл на месте. 

В рядах фашистов произошло замешательство. Бойцы открыли по немцам автоматный и пулеметный огонь. Понеся большие потери, враг в панике бежал.
Ценой своей жизни Иван Вдовытченко дал возможность подразделениям захватить господствующую высоту и затем освободить село Думовку. Он похоронен в братской могиле в селе Самотоевка Краснопольского района Сумской области. 

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 10 января 1944 г. за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецко-фашистскими захватчиками и проявленные при этом мужество и героизм, красноармейцу Вдовытченко Ивану Григорьевичу присвоено звание Героя Советского Союза (посмертно). 

Бюст Героя установлен перед зданием школы в посёлке Красная Яруга Белгородской области.