5 марта 2004 года на Первом канале стартовала «Фабрика звёзд 4» в которой Ирина приняла участие. Дубцова отметилась дуэтами с такими исполнителями, как «Мумий Тролль», Игорь Николаев, «БИ-2», Александр Иванов, «Иванушки International», Александр Розенбаум, Владимир Пресняков, а также исполнила песню собственного сочинения «О нём».
Кроме того, во время пребывания Ирины на Фабрике, произошли и серьёзные изменения в личной жизни Иры: 29 мая 2004 года состоялась свадьба Ирины с солистом группы «Plazma» Романом Черницыным, который сделал ей предложение прямо во время одного из отчётных концертов. 8 июня в спорткомплексе «Олимпийский» состоялся финальный гала-концерт «Фабрики звёзд 4», на котором были объявлены победители проекта, Ирина заняла первое место.
В качестве приза Ирина получила кабриолет «Пежо», запись сольного альбома и съёмку трёх видеоклипов, а также право представлять Россию на конкурсе молодых исполнителей «Новая волна 2004», где заняла почётное второе место.
В феврале 2005 года вышел дебютный альбом Ирины, который в честь главного своего хита, получил название «О Нём».3 марта 2006 года у Ирины Дубцовой родился сын Артём.19 июля 2007 года состоялся релиз альбома Ирины Дубцовой «Ветра». В него вошло 12 композиций, которые написаны самой Ириной. Одновременно с этим в ротации телеканала «Муз-ТВ» появились клипы на песни «Медали» и «Ветра».
В 2008 году исполнила вместе с другой «фабриканткой» Полиной Гагариной песню «Кому? Зачем?», на которую был снят клип. Песня стала победителем «Премии Муз-ТВ 2010» в номинации «Дуэт года». По словам Ирины сейчас она работает над очередным альбомом. В связи с песней появились слухи что певица разводится со своим мужем Романом Черницыным, а потом эти слухи подтвердились и они, на самом деле, развелись.
В 2010 году Ирина Дубцова, Жасмин, Алсу, Татьяна Буланова и Лера Кудрявцева записали детскую колыбельную «Спи, моё солнышко» в поддержку благотворительного проекта Pampers и UNICEF «1 упаковка = 1 вакцина» по предотвращению столбняка у новорожденных детей и их матерей.
В 2011 году принимает участие в проекте «Фабрика Звёзд. Возвращение», где соревнуются выпускники «Фабрики Звёзд» разных лет, каждый из которых когда-то начинал свою карьеру в «Звёздном Доме». Ирина входит в команду продюсера Игоря Крутого. Ирина заняла почётное третье место.
Весной 2012 года Ирина исполняет песню «Ешь, молись, люби», слова и музыку к которой сочинила сама Ира, и уже в апреле выходит клип, постановщиком которого стал Александр Филатович.
В феврале 2017 года Ирина Дубцова и Леонид Руденко представили клип на композицию «Москва-Нева». 12 ноября исполнители получили «Золотой граммофон» за эту песню.
