Заслуженная артистка Российской Федерации (2001)
    
Родилась в Ташкенте. Музыкальное образование получила в специальной музыкальной гимназии Таллинна (Эстония) и Ташкентской консерватории (педагог Р. Юсупова). Еще будучи студенткой, Ирина пела в Ташкентской опере и получила специальный приз на Всесоюзном конкурсе вокалистов имени М.И.Глинки (1983).
По окончании обучения в 1983 г. была приглашена в труппу Московского государственного академического детского музыкального театра имени Н.И.Сац. Участвовала в спектаклях Московского академического музыкального театра имени К.С.Станиславского и Вл.И.Немировича-Данченко.
Стажировалась в Италии у Миетты Сигеле и Джорджо Лукетти, во Франции у знаменитой оперной певицы Режин Креспен, а также прошла стажировку по актерскому мастерству в Университете Олбани в Нью-Йорке.
В 1995 г. Ирина дебютировала в Большом театре в партии Керубино. С 1996 г. она является солисткой Большого театра, на сцене которого исполняет около двадцати ролей в операх зарубежных и русских композиторов. Стала первой исполнительницей в Большом театре партий Прециозиллы ("Сила судьбы" Верди, 2001) и Принцессы Буйонской ("Адриенна Лекуврер" Чилеа, 2002), а также партии Наины в уникальном, основанном на принципах аутентичного исполнительства музыкально-сценическом проекте "Руслан и Людмила" Глинки (2003), записанном голландской фирмой PentaTone сlassic.
В дискографии певицы также Реквием Дж.Верди (дирижер М.Эрмлер, 2001) и опера Чайковского "Опричник" (дирижер Г.Рождественский, Dynamic, 2004).

Исполнительница активно гастролирует за рубежом - в Европе, Японии, Корее, Австралии и США. Неоднократно выступала на сценах крупнейших оперных театров мира, участвовала в музыкальных фестивалях - в Шеннбруне (Австрия) и Савонлинне (Финляндия), Иерусалиме и Уэксфорде (Ирландия) и других.

Также певица участвует в исполнении крупных вокально-инструментальных произведений, среди которых Реквиемы Моцарта, Верди и Дворжака, Stabat mater Дворжака, Перголези и Вивальди, «Осуждение Фауста» Берлиоза, «Александр Невский» Прокофьева, «Москва» Чайковского, Девятая симфония Бетховена, Вторая симфония Малера. Выступает с камерными программами.

Критики, называя Ирину Долженко гордостью современного российского оперного искусства, отмечают волшебную красоту и богатство ее уникального бархатного тембра, безупречность  музыкального вкуса, глубину, одухотворенность и страстность  интерпретаций и природную способность проникать в глубинную суть музыки. О творчестве певицы снят видеофильм "Звезды крупным планом. Ирина Долженко" ("Артс Медиацентр", реж.Н.Тихонов, 2002).