Свою первую главную роль в кино Ирина Купченко сыграла в фильме "Дворянское гнездо" Андрея Кончаловского. Причём молодая актриса получила роль в экранизации произведения И.С. Тургенева совершенно случайно. Тогда Купченко была студенткой третьего курса театрального училища и зашла на "Мосфильм" в поисках подработки в массовке. Ирина случайным образом оказалась в павильоне, где пробовались претендентки на роль Лизы Калитиной. Талантливая актриса покорила режиссёра и была утверждена на роль трогательной и нежной Лизы. Несколько позже Андрей Кончаловский говорил, что игра молодой актрисы была полна необыкновенной одухотворенности.

В 1970 Ирина Купченко закрепила успех своего дебюта. Андрей Кончаловский пригласил Ирину в свой новый фильм - экранизацию пьесы А.П. Чехова "Дядя Ваня". В кинофильме Купченко сыграла Соню. В 1974 году фильмография яркой актрисы пополнилась ещё одной ролью в фильме "Романс для влюблённых", который также снял Кончаловский.

Работы в фильмах Кончаловского утвердили актрису в амплуа строгой и сильной, женственной и утонченной артистки чеховского типажа.
В 1970- е Ирина Купченко снимается в кино очень много. В 1975 вышел фильм Владимира Мотыля "Звезда пленительного счастья", где Ирина Купченко предстала в образе княгини Трубецкой. В тот же период была выпущена тонкая психологическая драма ленинградца Ильи Авербаха «Чужие письма», где актриса сыграла роль Веры Ивановны. В 1978-м Ирина Купченко снялась в мелодраме Юлия Райзмана "Странная женщина". В этом фильме актриса сыграла любовную пару со своим супругом, известным актером Василием Лановым. В 1978-м Марк Захаров пригласил Купченко в музыкальный фильм "Обыкновенное чудо", где актриса исполнила одну из главных ролей - жены Волшебника.

Среди ярких и запоминающихся ролей Ирины Купченко в советском кино также следует отметить роли в кинофильмах "Утиная охота", "Приключения Шерлока Холмса и доктора Ватсона: Собака Баскервилей", "Без свидетелей", "Одинокая женщина желает познакомиться", "Берега в тумане", "Забытая мелодия для флейты".

В новом тысячелетии артистка продолжает активно сниматься. В 2000 актриса появилась в другой трагикомедии отечественного киноклассика Рязанова – "Старые клячи", где перевоплотилась в одну из главных героинь – кандидата наук Анну. В начале 2001 вышла рождественская романтическая мелодрама "Приходи на меня посмотреть", снятая по пьесе Надежды Птушкиной "Пока она умирала". В 2015 состоялась премьера остросюжетной драматической картины Алексея Петрухина "Училка", которую в прессе назвали "бенефисом Купченко". Актриса предстала в ней в роли учителя истории Аллы Николаевны, получив за роль несколько призов, включая престижную премию "Ника".

Волевой характер и потрясающее трудолюбие помогают актрисе быть постоянно востребованной. Ирина Купченко продолжает играть на сцене театра имени Вахтангова и сниматься в кино.