Ирина Горбачева с детства занималась вокалом и хореографией. В 2010 году окончила ВТУ им. Щукина на курсе Р. Овчинникова, во время учёбы участвовала в спектаклях Театра Вахтангова. После выпуска вошла в стажёрскую группу Мастерской Петра Фоменко и была приглашена в Театр-студию Олега Табакова для спектакля «Фантазии Фарятьева».

Дебют в кино состоялся в 2008 году в триллере Романа Прыгунова «Индиго». В дальнейшем актриса сыграла в таких проектах, как «Компенсация», «Моя безумная семья», «Бедные родственники», «Берега моей мечты», «Две зимы и три лета», «Дело чести» и «Морские дьяволы. Смерч 2».