Леонова снимается в кино с 2000 годов. Ее личная жизнь оказалась не такой успешной, как карьера.
Первый брак актрисы был с Игорем Петренко. Встретились будущие супруги в театральном училище. В 2000 году влюбленные узаконили свои отношения. Этот брак продлился 4 года. Говорили, что развелись супруги из-за того, что у них не было детей.
На съемочной площадке фильма «Дети Арбата» Ирина сблизилась с Евгением Цыгановым, актером. Между актерами вспыхнули сильные чувства. В скором времени они стали жить вместе, без штампа в паспорте. Ирина стала многодетной мамой.
Она родила семерых детей: Полину, Софию, Веру, Никиту, Андрея, Александра, Георгия. С 2005 года актриса редко приходила в театр, ведь у нее было много хлопот с детьми. Но Ирина сделала исключение – она снялась в мелодраме «Куприн.Яма».
В 2015 году Леонова была беременна дочкой Верой. Ей сообщили о том, что Евгений стал встречаться с Юлией Снигирь, актрисой. Вместе актеры снимались в фильме «Про любовь», «С чего начинается Родина». Ирина и ее гражданский муж расстались.
Для актрисы измена любимого мужчины стала ударом. Ее родственники прекратили общаться с Цыгановым. Евгений помогает своим наследникам материально, но редко их навещает, так как много работает.
Актриса, чтобы обеспечить детей, вышла на работу, и наняла няню. Она выходит на театральную сцену Малого театра, занимается с абитуриентами ВУЗов.