Irène Luc a débuté comme juge en février 1990 à Tulle. En 1992, elle a rejoint le ministère de la Justice, où elle est restée jusqu'en 1996, en tant que MACJ, à la direction des affaires criminelles, au bureau de la législation économique et financière. En 1996, elle a rejoint le Conseil de la concurrence, où elle a successivement occupé les postes de rapporteure, chargée de mission des affaires européennes, rapporteure générale adjointe et chef du service juridique jusqu'en 2011. En 2011, elle a été affectée à la cour d'appel de Paris en chambres 5-4 et 5-7, et est devenue présidente de la chambre 5-4 de cette cour en 2016. Cette chambre centralise les appels concernant les actions privées en matière de concurrence, ainsi que les actions du ministre de l'Économie en matière de pratiques restrictives de concurrence. La chambre 5-4 est également spécialisée dans le secteur de la distribution. Elle a été nommée vice-présidente de l'Autorité de la concurrence en avril 2019. Elle a exercé comme professeur associé à l'Université de Versailles-Saint-Quentin de 2016 à 2019 et y enseigne toujours le droit de la concurrence, en tant que maître de conférences. Elle a été membre du collège de la CADA de 2009 à 2019. Elle a également été expert auprès du CNC de 2000 à 2017 et a enseigné le droit de la concurrence à la faculté Panthéon Assas en tant que maître de conférences de 2008 à 2016. Elle a écrit de nombreux articles, participé à de nombreuses conférences et ouvrages sur le droit de la concurrence et intervient régulièrement à l'ENM.