Η Ειρήνη Καράγιαννη γεννήθηκε στην Αθήνα από γονείς καλλιτέχνες. Σπούδασε τραγούδι στο ωδείο “Atheneum” και στο Εθνικό Ωδείο, και Γαλλική Φιλολογία στο ΕΚΠΑ. Με υποτροφία των ιδρυμάτων “Α. Ωνάσης” και “Μαρία Κάλλας” τελειοποίησε τις σπουδές της στο κλασικό τραγούδι στη Ρώμη, Βαρκελώνη και Μιλάνο.
Έχει εμφανιστεί σε πρωταγωνιστικούς ρόλους όπερας, ελληνικής και ξένης οπερέτας και μιούζικαλ στην Εθνική Λυρική Σκηνή, στο Μέγαρο Μουσικής Αθηνών και Θεσσαλονίκης, στο Φεστιβάλ Αθηνών και στο Εθνικό Θέατρο, καθώς και σε όπερες του εξωτερικού (Teatro dell’Opera di Roma, Therme di Caracalla, Teatro Romano di Fiesole, Teatro Greco di Taormina, Guangzhou Opera House, Maggio Musicale Fiorentino, The Israeli Opera of Tel Aviv, A.S.LI.CO, Teatro alla Scala, Oper Frankfurt, Teatro Comunale di Palermo, Torino, Bologna κ.α.) σε ρεπερτόριο που περιλαμβάνει έργα από την προκλασική έως τη σύγχρονη εποχή. Έχει ηχογραφήσει για την ΕΜΙ και για την MDG Arianna in Creta – Handel (CHOC prize – Le Monde de la musique magazine, Diapason 4 prize – Diapason magazine), Tamerlano – Handel (Echo Klassik 2008 prize), Alessandro Severo – Handel και Il Trionfo di Clelia – Gluck. Έχει ερμηνεύσει σε πρώτες παγκόσμιες εκτελέσεις έργα Ελλήνων συνθετών, τόσο συμφωνικά έργα όσο και έργα μουσικού θεάτρου, όπερες και μιούζικαλ. Διδάσκει μονωδία από το 2014.