С 1915 начал печататься — первым был опубликован рассказ «Сын осени», затем последовали «Золото», «Ненависть» «Сон Ермака», «Две гранки» и рассказ «На Иртыше», который был послан М.Горькому и получил его одобрение.

В 1921 Иванов с большим трудом, имея удостоверение от газеты «Советская Сибирь», где было написано «...командируется в распоряжение М.Горького», добирается до Петрограда. М.Горький принял самое активное участие в судьбе молодого писателя. В первом номере «Красной Нови», первого «толстого» советского журнала, созданного при содействии Горького, была опубликована повесть Иванова «Партизаны» (1921) а в пятом — повесть «Бронепоезд 14—69» (1922). В это же время выходит книга «Цветные ветра». Через год все три повести были объединены в сборник «Сопки. Партизанские повести», ставший явлением советской прозы, сделавший его автора известным писателем. В 1920-е-пишет рассказы и повести, в 1927 — пьесу «Бронепоезд 14—69», вошедшую в число лучших произведений советской драматургии. После автобиографического романа «Похождения факира» (1934—35) писатель вновь обращается к историко-революционной теме. В 1939 публикует роман «Пархоменко».

Во время Отечественной войны Иванов выступает с публицистическими статьями, пишет рассказы на военные и исторические темы («На Бородинском поле», 1943). В 1947 вышли воспоминания Иванова «Встречи с Максимом Горьким», над которыми писатель работал почти четверть века.

В послевоенные годы Иванов много выступал как публицист в защиту мира и культуры. В 1953 опубликовал пьесу «Ломоносов», в 1960 — роман «Мы идем в Индию». Однако часть созданных им произведений так и не увидели свет при жизни автора («Сизиф, сын Эола», «Агасфер», роман «Вулкан» были опубликованы посмертно).