Народився в сім'ї селянина в селі Ображіївка, Сумська область. Українець.
Закінчивши у рідному селі семирічну школу, вступає в 1934 році до школи робітничої молоді в Шостці. Восени 1936 р. розпочинає навчання в Шосткинському хіміко-технологічному технікумі і одночасно в місцевому аероклубі.
У Червоній Армії з 1940 року.
У 1941 році закінчив Чугуївську військову авіаційну школу льотчиків. Служив в ній інструктором.
П'ятдесят друга зірка на фюзеляжі — реактивний «мессершмідт», «секретні крила» люфтваффе. Перший в історії реактивної ери літак, збитий в повітряному бою та ще й гвинтовим противником. Це сталося 15 лютого 1945 р. над річкою Одер. Кожедуб збив реактивний винищувач Me-262 унтер-офіцера К. Лянге з I./KG(J)54. «На реактивний літак сів ас, який мав 180 збитих літаків, — згадує генерал-полковник авіації в відставці Сергій Горєлов. — Швидкість потужна. Доганяє. Особливо коли зазіваєшся, а він по прямій, без маневру йде».
Німецький ас шукав Кожедуба, полював на нього, але Кожедуб знайшов його швидше. Реактивного «мессера» переграв не швидкістю, а одною лише майстерністю. В небі Франкфурта-на-Одері. На максимальній межі можливостей літаків, при величезних перевантаженнях вони з веденим зайшли в хвіст «мессершмідту». Титаренко — його літак був трохи вище — відкрив вогонь. Ме-262 — і це була вже паніка — тікає вліво, і тут його зустрічає Кожедуб. І гордість німецького авіапрому перетворюється у вогненну кулю.
До кінця війни гвардії майор Кожедуб здійснив 330 бойових вильотів, у 120 повітряних боях збив 62 літаки противника (сюди не входять 2 американських P-51, збиті ним весною 1945 року, які першими напали на нього, напевне прийнявши за гітлерівця). Свій останній бій, в якому збив 2 FW-190, провів в небі Берліна. За всю війну жодного разу не був збитий. Його вважають найкращим асом авіації союзників.
Після війни працював на відповідальних поcадах у ВПС, у 1950-1953 рр. командував авіадивізією, що воювала в Північній Кореї. З 1964 р. - 1-й заступник командуючого авіацією Московського Військового округу, з 1971 р. працював у центральному апараті ВПС, з 1978 р. - у групі генеральних інспекторів МО СРСР. Нагороджений двома орденами Леніна, сімома орденами Червоного Прапора, орденом Олександра Невського, двома орденами Червоної Зірки, медалями.
Помер 8 серпня 1991 року. Похований в Москві на Новодівичому цвинтарі.
Народився в сім'ї селянина в селі Ображіївка, Сумська область. Українець.