В 1947 г. Иван Пантелеев демобилизовался и отправился домой. Несколько месяцев он проработал заведующим канцелярией Красноярского пединститута, затем вернулся в Ирбей, до мая 1948 г. работал директором районного Дома культуры. Все это время он был студентом-заочником Красноярского пединститута, но отчислился, выиграв конкурс рассказов и поступив на заочное отделение в Литературный институт имени Горького, где учился у Валентина Катаева и Константина Паустовского. Во время учебы, с осени 1948 по январь 1951 г., работал комендантом Шереметьевского общежития Московского станкостроительного института им. И. В. Сталина, а затем, до июля 1955 г., трудился багажным раздатчиком на железнодорожной линии Москва — Владивосток.
После окончания учебы, в 1955 г., Пантелеев работал редактором в Хакасском книжном издательстве. В этот период вышли его первые собственные книги — «Щука» и «Тапочки». 1959 г. он был приглашен на должность директора книжного издательства Красноярска, на этом посту проработал до ноября 1965 г., после чего попросил о переводе на должность редактора, которая позволяла уделять больше времени творчеству. Будучи редактором и директором Красноярского книжного издательства, Пантелеев первым редактировал трилогию Алексея Черкасова «Хмель», «Черный тополь» и «Конь рыжий». Он непосредственно редактировал первый и третий из названных романов и, как считается, серьезно помог Черкасову их композиционно выстроить. Пантелеев выпустил двухтомник другого красноярского писателя — Николая Устиновича, наладил постоянное издание детского альманаха «Жарки».
«Долго я еще мучился над рифмами, пока понял, что поэта из меня не получится, — вспоминал Иван Пантелеев. — Поэт должен иметь свой голос, а у меня же он никак не появлялся. Я прекратил рифмоплетство и занялся прозой. Сел за роман о войне… но уже в самом начале работы отвлекся от него и написал повесть „Экспедиция на Кияшку“ о том, как ребята удрали из пионерского лагеря на поиски сокровищ… Через месяц примерно после выхода книжки потекли ко мне ребячьи письма. Хорошие письма. И тогда я невольно подумал: а что если еще что-нибудь написать для них? Ведь был же писатель Аркадий Петрович Гайдар, писал он исключительно для ребят, и это было его призванием. А что как и мое тоже? Написал один рассказ, второй, третий, десятый. Так, незаметно для самого себя, стал я писать о детях и для детей».
В апреле 1966 г. Пантелеев вступил в Союз писателей СССР. Указом Президиума Верховного Совета РСФСР в 1984 г. писателю Пантелееву было присвоено почетное звание «Заслуженный работник культуры РСФСР».
Иван Иванович Пантелеев — автор десятка детских книг, выходивших не только в Красноярске, но и в Москве, Иркутске, Абакане. Лучшие из них — «Лебеденок», «Синий снег», «Алешка с Агула», «Степка», «Чужой». С 1987 г. Иван Пантелеев возглавлял Красноярское городское отделение краевого Детского фонда.
Иван Пантелеев скончался 14 декабря 1994 г. в Красноярске. Похоронен на аллее Славы кладбища «Бадалык». В 1995 г. на доме № 54 по улице Дубровинского в Красноярске была установлена мемориальная доска в память о нем. Еще одна мемориальная доска появилась в 2009 г. на доме в селе Мельничном Ирбейского района, где родился писатель.
