Ionesco wurde als Kind rumänischer Eltern in Paris geboren; ihre Mutter starb bei der Geburt. Einen Teil ihrer Kindheit verbrachte sie in Constanța (Rumänien); 1946 kehrte sie endgültig nach Frankreich zurück. Zunächst als Kunstmalerin und Tänzerin tätig, verlagerte sie in den 1960er-Jahren ihr Interesse auf die Fotografie. Seit etwa 1970 wurde sie mit Ausstellungen in zahlreichen Ländern international bekannt. Ihre Hauptarbeitsgebiete lagen im Bereich der Aktfotografie und erotischen Fotografie.
In Erinnerung ist sie vor allem für die freizügigen Nacktfotos ihrer Tochter Eva Ionesco, mit denen sie anfing, als ihre Tochter erst vier Jahre alt war. 1976 erschienen Bilder der elfjährigen Eva im Playboy, im selben Alter spielte diese eine erotische Rolle im 1977 erschienenen Film Spielen wir Liebe.
Als Reaktion wurde Irina das Sorgerecht für ihre Tochter aberkannt, Eva wuchs in Folge bei einer Pflegefamilie auf. Nach einer Klage ihrer Tochter im Jahr 2012 wurde Irina Ionesco zur Herausgabe aller Negative und zu 10.000 € Schadenersatz verurteilt.[2]