Irene Martínez Navarro se formó en la Escuela Superior de Música Reina Sofía, en el Centro Superior de Música Katarina Gurska y posteriormente en la Hochschule für Musik Freiburg (Alemania), donde finalizó el Máster y el Konzertexamen/Meisterklasse con honores. Completa su perfil académico con un Máster en Investigación Musical por la Universidad Internacional de Valencia (VIU).

Fue clarinete solista de la Philharmonisches Orchester der Stadt Ulm (Alemania) y colabora habitualmente con orquestas como die Deutsche Kammerphilharmonie Bremen, Orquesta Nacional de España, Luxembourg Philharmonie, NDR Hannover, Staatskapelle Dresden, Utopia Orchestra, Stuttgarter Kammerorchester, Orquesta del Gran Teatre del Liceu de Barcelona, Orquesta Sinfónica de Tenerife,  Orquesta  de  la  Comunidad  de Madrid, Orquesta de Castilla y León o la Orquesta Ciudad de Granada, entre otras. Ha trabajado bajo la dirección de maestros como Daniel Harding, Teodor Currentzis, Paavo Järvi, Christian Thielemann o Klaus Mäkelä, entre otros.

Ha actuado en salas como el Auditorio Nacional de Madrid, Concertgebouw de Ámsterdam, Elbphilharmonie de Hamburgo, Théâtre des Champs-Élysées de París, Palau de la Música de Barcelona, Alte Oper de Frankfurt, Musikverein de Viena o Philharmonie de Berlín. Asimismo, ha sido miembro de orquestas jóvenes como la Gustav Mahler Jugendorchester, Verbier Festival, Gustav Mahler Academy, Junge Deutsche Philharmonie y la Joven Orquesta Nacional de España, y ha participado en festivales de prestigio internacional como el Verbier Festival, el Festival de Schleswig-Holstein, el Festival de Davos o el Festival de Salzburgo.

Se ha presentado como solista con orquesta en numerosas ocasiones, destacando su reciente actuación en 2024 en la sala de cámara de la Elbphilharmonie de Hamburgo.

Ha sido galardonada por instituciones como la AIE de España, la Fundación Alexander von Humboldt, la Adelhaus Stiftung o la Hélène Rosenberg Stiftung de Alemania, y ha realizado numerosas grabaciones, entre ellas una producción para Netflix con Hans Zimmer.

Desde 2025 es profesora de Clarinete en el Conservatorio Superior de Música de Aragón (CSMA).