Родилась 30 августа 1921 года в городе Новозыбков.
В самом начале войны поступила на актёрский факультет ВГИКа, в мастерскую Бориса Бибикова и Ольги Пыжовой, который окончила в 1946 году. Сразу после окончания вошла в штат киностудии «Мосфильм» и Театра-студии киноактёра.
Дебютировала в кино будучи студенткой. Классик советского кино Борис Барнет пригласил актрису на главную роль в фильм «Однажды ночью», где она сыграла юную девочку Варю, которая под самым носом у фашистов прятала раненых солдат. Второй звездной ролью Ирины Ивановны стала Катя Симакова в героическом фильме Александра Иванова «Звезда».
К сожалению, дальнейшая актёрская судьба Радченко не складывалась. Как по мановению злого рока, все фильмы, в которых актриса получала центральные роли, закрывались. У Радченко начался комплекс неполноценности. Приходя на очередные пробы, она заранее была уверена, что их не пройдет. Это сильно отложилось на психике актрисы. Впоследствии это переросло в серьезное психическое заболевание. В связи с этим, в 1963 году Ирина Ивановна была вынуждена уволиться с «Мосфильма».
По воспоминаниям коллег, Ирина Радченко закончила свои дни в психиатрической больнице, где и скончалась 20 декабря 1989 года.