Schritt für Schritt hatte sich Irene zur Alleinherrscherin emporgearbeitet. Nach ihrer Heirat mit Leo IV. von Byzanz hatte sie als kaiserliche Ehefrau zunächst keinen politischen Einfluss. Als Leo aber 780 starb, übernahm sie für den noch minderjährigen Sohn Konstantin die Regentschaft. Die bekennende Bilderverehrerin berief das zweite Konzil von Nicäa ein, das im Bilderstreit die Ehrung, nicht aber die Anbetung von Ikonen erlaubte. Zudem knüpfte sie Kontakte zu Karl dem Großen und dem fränkischen Königshof. Im Jahr 790 entmachtete der nun mündige Konstantin seine Mutter Irene, doch die konnte ihn 797 stürzen. Wohl mit ihrer Zustimmung wurde er geblendet und starb kurz darauf.
Nun war Irene Kaiserin, nicht nur als Gemahlin oder Regentin, sondern als die erste alleinherrschende Frau im Byzantinischen Reich. In ihre Herrschaftszeit fällt die Kaiserkrönung Karls des Großen 800, welche die politische Trennung zwischen Oströmischem und Weströmischem Reich besiegelte. Doch Irene war keineswegs erfolgreich, denn die Armee versagte ihr in großen Teilen die Unterstützung. Auch im Palast rumorte es. Gegner Irenes am Hof versuchten, ihren Schwager Nikephoros, der nach Leos IV. Tod bereits einen Versuch unternommen hatte, den Thron zu usurpieren, als Kaiser zu installieren. Im Zuge einer Palastrevolution wurde sie am 31. Oktober 802 schließlich gestürzt. An ihrer Stelle bestieg Nikephoros den Thron und verbannte sie in ein Kloster auf der Insel Lesbos, wo sie ein Jahr später starb.