В 2000 году Ирина Леонова окончила театральное училище им. М.С.Щепкина и была принята в труппу Малого театра, где начинала играть еще, будучи студенткой. Очень скоро она стала одной из ведущих актрис театра.
В 2002 году Ирина стала лауреатом Фестиваля молодых талантов «Московские дебюты» в номинации «Лучшая актриса» за роль Софьи в спектакле «Горе от ума». А год спустя, была удостоена Государственной премии Российской Федерации в области литературы и искусства за роль Поликсены в спектакле «Правда - хорошо, а счастье лучше».
Среди других работ актрисы в театре: Лидия Чебоксарова в спектакле «Бешеные деньги» А.Н.Островского, Наташа («Трудовой хлеб» А.Н.Островского), Французская Принцесса («Усилия любви» У.Шекспира).
Кино
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».
Личная жизнь
В 2000—2004 года Ирина была замужем за актёром Игорем Петренко (род.1977).
С 2005 года Ирина замужем за актёром Евгением Цыгановым (род.1979). У супругов есть шестеро детей: дочь Полина Цыганова (род.2005), сын Никита Цыганов (род.2006), сын Андрей Цыганов (род.2009), дочь София Цыганова (род.2010), сын Александр Цыганов (род.2011) и сын Георгий Цыганов (род.2014).