Леонова Ирина Юрьевна в 2000 году окончила театральное училище им. М.С.Щепкина и была принята в труппу Малого театра, где начинала играть еще, будучи студенткой.
В 2001 году удостоена Государственной премии Российской Федерации в области литературы и искусства за роль Поликсены в спектакле "Правда — хорошо, а счастье лучше".
В кино Ирина Леонова начала сниматься с 2001 года. Она сыграла небольшие роли в драме Василия Панина "Опять надо жить", телесериале Всеволода Шиловского "Люди и тени", трагикомедии Карена Шахназарова "Яды, или всемирная история отравлений". Первая известность к актрисе пришла после роли Кристины в сериале "Лучший город Земли", вышедшем на экраны страны в 2003 году.
В том же году Ирина Леонова сыграла главную роль (Алиса) в комедии Евгения Лаврентьева "Шнек, или Мечтать не вредно" и роль Галки в "Новогодних приключениях", а год спустя — Лену в популярном сериале "Дети Арбата".