Ирина Валентиновна Малышева родилась в Москве 15 февраля 1961 года. Отец Ирины - профессор в Туполевском бюро, по сей день занимается конструированием новых самолетов. Мама - певица, раньше пела в знаменитом хоре Соколова. Именно она привила Ирине любовь к классической музыке. Ирина росла скромным и застенчивым ребенком, но это только помогло ей в 1975 году получить сразу главную роль Сони Загремухиной в фильме Сергея Соловьёва «Сто дней после детства», потому что режиссер искал именно такую героиню. В английской спецшколе, где в тот момент училась Малышева, известие о съемках девочки в кино встретили недружелюбно, и Ирина чувствовала себя там некомфортно. Поэтому, в конце концов, ее перевели в другую, школу «рабочей молодежи», тоже элитную. Вместе с Ириной учились дети известных актеров: сын Лунгина, дочь Ульянова, сын Аксенова и многие другие.
В школьный период Ирина снялась еще в нескольких кинолентах: она исполнила роль Царевны в музыкальной комедии Георгия Юнгвальд-Хилькевича «Туфли с золотыми пряжками», Принцессы в сказке «Принцесса на горошине» по мотивам Г. Х. Андерсена, Лену в драме Гавриила Егизарова «Портрет с дождем». После окончания школы Ирина поступила в Щукинское театральное училище, вместе с ней на курсе учились Андрей Житинкин, Елена Сотникова, Евгений Дворжецкий и Евгений Князев.
В 1981 году Ирина Малышева окончила Щукинское училище и начала работать в Театре имени Пушкина (с ним она сотрудничала вплоть до 2000 года). В 1980-ые годы актриса сыграла несколько ярких киноролей: Полину в киноромане «Я тебя никогда не забуду», губернаторскую дочку в комедии «Мертвые души», Веру Владимировну в биографической ленте «Серебряные струны».
В 90-е годы Ирина на время прекратила сниматься, из-за возникших потребностей в деньгах актриса работала в агентстве недвижимости. В 1999 году она вновь вернулась на экраны, исполнив одну из ролей в сериале «Семейные тайны». В 2000 году Ирина Малышева сыграла роль западной тележурналистки Дианы Джексон в мелодраме Игоря Талпы «Особый случай». В этом фильме актриса также исполнила песни, которые сочинила сама. В последующие годы актриса снялась в сериалах "Оперативный псевдоним" (2003), "Свободная женщина-2" (2003), "Северный сфинкс"(2003), "Не забывай" (2004), «Я не вернусь» (2005), "Иван Подушкин. Джентльмен сыска" (2006) и "Наш домашний магазин" (2010).
В 1980 году 19-летняя актриса начала совместную жизнь с Александром Александровым, сценаристом первой картины, где она снималась ("Сто дней после детства"), однако спустя 10 лет супруги расстались. Сейчас актриса долгое время замужем, ее избранника зовут Роман.
