Światową sławę przyniósł jej występ na olimpiadzie w Tokio w 1964 roku. Mając 18 lat, wywalczyła wówczas srebrne medale w skoku w dal i biegu na 200 metrów, a wraz z Teresą Ciepły, Haliną Górecką i Ewą Kłobukowską zdobyła złoto w sztafecie sprinterskiej.

Kolejne medale wywalczyła na igrzyskach w Meksyku w 1968 roku i w Monachium w 1972. Do historii przeszedł jej występ na Olimpiadzie w Montrealu w 1976 roku. W biegu na 400 metrów zdobyła złoty medal, ustanawiając czasem 49,29 sekundy rekord świata. Na tym dystansie, jako pierwsza kobieta osiągnęła wynik poniżej 50 sekund. Do dziś żadnej z Polek nie udało się pobić tego rekordu.

Ostatni raz jako lekkoatletka wystąpiła w 1980 roku na igrzyskach olimpijskich w Moskwie, gdzie w półfinałowym biegu na 400 metrów doznała kontuzji.

"Odeszła Pani Irena Szewińska - Pierwsza Dama polskiego sportu i Dama Orderu Orła Białego. Zdobywczyni 7 medali olimpijskich, wielokrotna rekordzistka świata. Wielka strata i wielki żal. Szanowna Pani Ireno, dziękujemy! Na zawsze pozostanie Pani w naszej wdzięcznej pamięci!" - napisał na Twitterze prezydent Andrzej Duda.

"Odeszła od nas najwybitniejsza, wspaniała Pierwsza Dama sportu Irena Szewińska. Ogromny cios dla nas wszystkich. Pani Ireno, dziękuję za każde spotkanie, rozmowę... za wszystko" - czytamy z kolei we wpisie ministra sportu Witolda Bańki.

Irenę Szewińską wspomina także czterokrotny mistrz olimpijski w chodzie sportowym Robert Korzeniowski.

- To była, z całą pewnością, sztafeta pokoleń. Przecież ja dorastałem wtedy, kiedy pani Irena już nie startowała. Była dla mnie wzorcem, dokładnie pamiętam jej starty, pamiętam jak wpływała na młodzież. W Polsce i za granicą była swego rodzaju ikoną, niebywałe było to, że ona była wszędzie tam, gdzie była lekkoatletyka - zaznacza Robert Korzeniowski.

- To była dama polskiego sportu - mówił TVP Info były zapaśnik, mistrz świata i Europy, wicemistrz olimpijski Andrzej Supron.

- To była królowa, która przyćmiewała nie tylko swoimi sukcesami, ale też osobistą kulturą. Była osobą wyważoną, godna, dumna, była członkiem Międzynarodowego Komitetu Olimpijskiego, godnie nas reprezentowała. Wielokrotnie, gdy nadarzył się Polak, to wręczała mu medale na igrzyskach olimpijskich. I nagle taka tragedia... - wspominał Andrzej Supron.

W styczniu na Stadionie Narodowym Irena Szewińska wzięła udział w spotkaniu prezydenta Andrzeja Dudy ze sportowcami z okazji 100. rocznicy odzyskania niepodległości. Opowiadała o znaczeniu, jakie miało dla niej reprezentowanie biało-czerwonych barw.

- Kiedy startowałam z orzełkiem na piersiach, to czułam ogromną dumę. Byłam dumna, że reprezentuję swój kraj. Zawsze dawałam z siebie wszystko - mówiła Irena Szewińska. - Najlepsze wyniki uzyskiwałam na dużych imprezach. Nie oszczędzałam się, bardzo często na meczach międzypaństwowych startowałam w kilku konkurencjach, gdyż byłam szczęśliwa, że mogę startować z orzełkiem na piersiach - mówiła.

Irena Szewińska wspominała swój pierwszy start na Igrzyskach Olimpijskich - w Tokio w 1964 roku. Już samo wejście na stadion w koszulce z orzełkiem na piersiach było dla niej niezwykłym przeżyciem. Podczas tych zawodów we wszystkich konkurencjach, w których brała udział, pobiła swoje rekordy życiowe. - Wzniosłam się na poziom światowy - powiedziała Irena Szewińska, która zdobyła wtedy trzy medale: dwa srebrne indywidualnie i złoty zespołowo w biegu sztafetowym 4 x 100 metrów.

Irena Szewińska podkreślała, że wielkim przeżyciem była dla niej zawsze ceremonia wręczenia medali. - Kiedy stawało się, szczególnie na najwyższym podium, kiedy grano mazurka Dąbrowskiego, kiedy flaga biało-czerwona była wciągana na maszt - to są naprawdę niezapomniane przeżycia, to jest duma, szczęście - wspominała Irena Szewińska.

Po zejściu z bieżni nie zrezygnowała ze sportu i zaczęła działalność w wielu organizacjach. Przez 12 lat pełniła funkcję prezesa Polskiego Związku Lekkiej Atletyki, a od 1998 roku była także członkiem Międzynarodowego Komitetu Olimpijskiego.

Urodziła się 24 maja 1946 roku w Leningradzie jako Irena Kirszenstein. Lekkoatletką została przez przypadek. Jej talent odkryła w 1960 roku Liliana Bucholc, nauczycielka wychowania fizycznego w warszawskiej szkole im. Jarosława Dąbrowskiego. Kiedy zobaczyła wynik Ireny Kirszenstein w biegu na 60 metrów, myślała, że zepsuł jej się stoper. Natychmiast zrozumiała, że ma do czynienia z wielkim talentem i 14-letnia Kirszenstein trafiła do trenera Jana Kopyto w stołecznej Polonii. Barwy tego klubu reprezentowała do końca kariery.

Wyniki polskiej sprinterki zostały wpisane do Księgi Rekordów Guinnessa. W 1974 roku United Press International wybrał Irenę Kirszenstein-Szewińską najlepszym sportowcem globu. W 1998-mym roku w plebiscycie "Polityki", "Przeglądu Sportowego" i "Tempa" została uznana za postać numer 1 w polskim sporcie XX wieku. Cztery razy wygrała plebiscyt "Przeglądu Sportowego" na 10. Najlepszych Sportowców Polski. Siedmiokrotnie triumfowała w rankingu Złote Kolce.

W 1981 roku została wybrana do International Jewish Sports Hall of Fame - międzynarodowej galerii sław sportowców pochodzenia żydowskiego. Otrzymała również Medal Kalos Kagathos przyznawany wybitnym osobom, które odniosły sukces również poza sportem.

W maju 2016 roku została odznaczona Orderem Orła Białego.