Ирина Леонова родилась в Таллине, но с детства мечтала о карьере актрисы в Москве. Её первым шагом на пути к осуществлению этой мечты стало посещение студии Русского театра, где она обучалась вместе с Кириллом Кяро и Ильей Исаевым.
После окончания средней школы она перебралась в столицу, и благодаря усилиям попала на курс Виктора Коршунова в "Щепку". Завершив обучение и получив диплом, Ирина начала работать в Малом театре и приступила к съемкам в кино. Момент, когда её стаж в артистической сфере прервался, был связан с материнством. Сильное желание обладать большой семьёй привело к её браку с Евгением Цыгановым.
Первым опытом на большом экране для Ирины стала работа в фильме "Опять надо жить", где её партнёрами стали Галина Польских и Лев Дуров. Со временем она снялась в криминальной драме Всеволода Шиловского под названием "Люди и тени: Секреты кукольного театра", где она играла роль Клары. Также она заблестела в семейной комедии "Новогодние приключения".
На пути её кинокарьеры появились такие работы, как "Трое против всех", антологический фильм "Черная комната", и детектив "Дама в очках, с ружьём, в автомобиле", рассказывающий о девушке, мечтающей об отпуске на море. Особенное внимание уделяется её роли в мелодраме "Дети Арбата", где её партнёрами стали Евгений Цыганов, Чулпан Хаматова, Даниил Страхов, Инга Оболдина и многие другие. Мало кто мог предвидеть, что этот проект сыграет ключевую роль в изменении её личной жизни.
В университетские годы Ирина встретила свою первую настоящую любовь - Игоря Петренко. Его талант и непростая биография сразили её наповал. Петренко попал под следствие ещё в школе, арестованный за содействие в убийстве. Его подруга скончалась, пока он находился то в тюрьме, то в психиатрической больнице для подростков. Юноше дали условный срок восемь лет.
После его освобождения они поженились, но через четыре года разошлись. По одной версии, Игорь влюбился в Екатерину Климову, и не смог сопротивляться этим чувствам, что привело к разрыву с Ириной.
Общество с ограниченной ответственностью «ЛЮДИ», Общество с ограниченной ответственностью «Три «Ч», Транс, Издание «Проект», Лада, Автономная некоммерческая организация противодействия эпидемии ВИЧ/СПИДа и охраны здоровья социально, Челябинское региональное диабетическое общественное движение «ВМЕСТЕ» признаны в РФ иностранными агентами.