Po studiu na ostravské Janáčkově konzervatoři Ivana Uhlířová dva roky působila v Divadle Petra Bezruče v Ostravě. Následovalo jen o něco delší angažmá v Městském divadle Karlovy Vary, kde se jí nelíbilo, tak odešla a další tři roky se živila různými nekvalifikovanými pracemi.
Diváci mohli Ivanu Uhlířovou vidět mj. v kulturním centru MeetFactory, Divadle Komedie, v Divadelní společnosti Masopust, Činoherním klubu, v Divadle na Vinohradech či ve Studio Hrdinů. Zde např. v inscenaci Mimo zápis, v níž nejen hrála hlavní roli, ale podílela se na ní též autorsky a režijně.
Na stříbrném plátně Ivana Uhlířová debutovala v komedii Vladimíra Morávka a Jana Budaře Nuda v Brně (2003). Zahrála si v Odcházení (2011) Václava Havla, dále pak v komediích Líbáš jako ďábel Marie Poledňákové, Klauni (2013) Viktora Tauše a Teorie tygra (2016) s Jiřím Bartoškou v hlavní roli.
Společně s Janem Budařem, Jaromírem Dulavou, Jiřím Lábusem, Norbertem Lichým a Kamilou Magálovou dostala Ivana Uhlířová roli v komediálním dramatu Hmyz (2018) režiséra a scénáristy Jana Švankmajera, který o tomto projektu začal uvažovat již počátkem 70. let 20. století.
Cenu Alfréda Radoka Ivana Uhlířová obdržela jako Talent roku 2006. Ve Francii dostala cenu poroty za ženský herecký výkon v krátkém psychologickém dramatu Druhé dějství (2008). Svého dalšího Radoka získala roku 2012 za roli Alžběty v inscenaci Víra, láska, naděje.