У доробку Івана Миколайчука 34 ролі в кіно, 9 сценаріїв та 2 режисерські роботи. Його заслужено називали обличчям і душею українського поетичного кіно, аристократом духу, блискучим самородком.
Народився актор 15 червня 1941 року в с. Чортория (Чернівецька обл.) в селянській родині (окрім нього в родині було ще 9-ро братів і сестер). У 1957 закінчив Чернівецьке музичне училище за спеціальністю хормейстер художньої самодіяльності. У 1961 – театр-студію при Чернівецькому українському драматичному театрі ім. О. Кобилянської, спеціальність «актор драми»; в роки навчання працював актором у тому ж театрі. 1961-1965 – навчання у Київському театральному інституті ім. Карпенка-Карого (керівник курсу В. І. Івченко). З 1965 – актор кіностудії ім. О. Довженка. З 1968 – заслужений артист УРСР.
Одружився із Марією Карп’юк, професійною співачкою, яка виступає у вокальному тріо «Золоті ключі» (спільно з Ніною Матвієнко та Валентиною Ковальською) як Марія Миколайчук. На жаль, власних дітей у них не було, але всі навкруги дивувались, яка із них добра пара.
В кіно дебютував ще студентом — у курсовій режисерській роботі Леоніда Осики «Двоє». Загальне визнання Миколайчукові принесли ролі молодого Тараса Шевченка у фільмі «Сон» та Івана Палійчука у «Тінях забутих предків». Знімався в них одночасно, також навчаючись на 2-му курсі. «Тіні забутих предків» здобули 39 міжнародних нагород, 28 призів на кінофестивалях (із них — 24 Гран-прі) у 21 країні й увійшли до Книги рекордів Гіннеса.
Найбільші акторські роботи: роль Тараса Шевченка у фільмі «Сон» (1964); роль Івана Палійчука (фільм «Тіні забутих предків», 1964); роль Івана у стрічці «Камінний хрест» (1968). Роль Громова у фільмі «Комісари» (1970); Петро – у фільмі «Білий птах з чорною ознакою» за твором В. Земляка «Лебедина зграя» (1971); Любомир у стрічці «Захар Беркут» (1972); Василь – у фільмі «Пропала грамота» (1972); Фабіан – у фільмі «Вавілон ХХ» (1979); Григор – у стрічці «Така пізня, така тепла осінь» (1981). У 1970-х рр. почалися гоніння на діячів української культури. Вилучили з кіно, а потім заарештували Сергія Параджанова. Зі звинуваченням у націоналізмі зіткнувся й Миколайчук. Вперше це сталося ще 1968 року, під час зйомок фільму «Анничка». У відповідь Миколайчук спалахнув, намагаючись пояснити різницю між «націоналізмом» і «патріотизмом». Інцидент закінчився доносом у Київ, де Миколайчука кваліфікували як «людину ворожої ідеології». Ще більш ускладнилася ситуація після фільму «Білий птах з чорною ознакою». Стрічку, що здобула Золотий приз Московського міжнародного кінофестивалю, сприйняли як мало не випад ворожих націоналістичних сил. Акторові не раз доводилося пояснювати свою позицію в різних інстанціях.
Гідні подиву та уваги й режисерські роботи Івана Миколайчука: «Вавілон ХХ» (1979) і «Така пізня, така тепла осінь» (1981) – про українських заробітчан на чужині та про повернення одного із них на старші літа у рідну Буковину. Нездійсненими залишились сценарії: «Небилиці про Івана, знайдені в мальованій скрині з написами», про Миколу Лисенка (спільно з Іваном Драчем).
Помер 3 серпня 1987 року, похований на Байковому кладовищі у Києві. Нагороджений численними орденами і медалями. Йому присуджено Державну (тепер національну) премію ім. Т. Г. Шевченка (посмертно) у 1988 році.
Сергій Параджанов так сказав про Івана Миколайчука: “Я не знаю більш національного народного генія… До нього це був Довженко”.