Родилась 28 июля 1926 г. в гор. Тайга (Сибирский край, ныне Кемеровская область) в семье Владимира Степановича Макарова и Анны Ивановны Герман. Ее отец работал диктором новосибирского радиокомитета, был поэтом, членом Союза писателей СССР. Мать работала литературным редактором новосибирского радиокомитета, заведующей литературной частью новосибирского театра "Красный факел".
Детство будущей актрисы прошло в Мариинске (Новосибирская обл.) и Новосибирске. Инна Макарова училась в драматическом кружке в новосибирском Доме художественного воспитания детей (ныне Дворец творчества детей и учащейся молодежи "Юниор"), где в период Великой Отечественной войны преподавали эвакуированные из Ленинграда (ныне Санкт-Петербург) театральные деятели Екатерина Корчагина-Александровская, Юрий Юрьев и Николай Симонов.
Летом 1943 г. Инна Макарова поступила во Всесоюзный государственный институт кинематографии (ВГИК, ныне Всероссийский государственный институт кинематографии им. С. А. Герасимова). С октября 1941 г. по октябрь 1943 г. этот вуз работал в эвакуации в Алма-Ате (Казахская ССР, ныне Республика Казахстан), после чего вернулся в Москву. Во ВГИКе Инна Макарова училась в мастерской Сергея Герасимова и Тамары Макаровой. В 1948 г. окончила вуз и была зачислена в труппу Театра-студии киноактера (ныне Центр театра и кино под руководством Никиты Михалкова). В том же году в фильме Сергея Герасимова "Молодая гвардия" Инна Макарова воплотила образ главной героини Любови Шевцовой. За эту роль в 1949 г. ей была присуждена Сталинская премия I степени.
Основная профессиональная деятельность Инны Макаровой была связана с кинематографом. Широкую известность ей принесла роль сварщицы Кати Петрашень в фильме "Высота" (1957, режиссер Александр Зархи). Специально для Инны Макаровой и Алексея Баталова писатель Юрий Герман создал сценарий фильма "Дорогой мой человек" (1958, Иосиф Хейфиц). В 1960-х гг. актриса снялась в фильмах "Девчата" (1961, Юрий Чулюкин), "Женитьба Бальзаминова" по пьесе Александра Островского (1964, Константин Воинов), "Женщины" (1965, Павел Любимов), "Преступление и наказание" по роману Федора Достоевского (1969, Лев Кулиджанов). В дальнейшем Инна Макарова играла в фильмах "Еще не вечер" (1974, Николай Розанцев), "Безответная любовь" (1979, Андрей Малюков), "Мертвые души" по произведению Николая Гоголя (1984, Михаил Швейцер).
Значимые работы более поздних периодов были связаны с фильмами ее дочери - режиссера Натальи Бондарчук: "Живая радуга" (1985), "Детство Бемби" (1985) и "Юность Бемби" (1986), "Пушкин. Последняя дуэль" (2006). В 2000-х гг. Инна Макарова также снялась в сериалах "Капитанские дети" (2006, Вячеслав Никифоров), "Оплачено смертью" (2007, Дмитрий Брусникин) и др. Всего она исполнила роли в 50 фильмах и сериалах.
В 1998 г. выпустила автобиографическую книгу "Благодарение".
Инна Макарова являлась членом Союза кинематографистов РФ и Российской академии кинематографических искусств.
Инна Макарова скончалась 25 марта 2020 г. в Москве на 94-м году жизни. Похоронена на Троекуровском кладбище.
Народная артистка СССР (1985).
Была награждена орденами Трудового Красного Знамени, Дружбы (2002), "За заслуги перед Отечеством" IV степени (2006).
Была дважды замужем. Первый супруг - народный артист СССР режиссер Сергей Бондарчук (1920-1994). Дочь - заслуженная артистка РСФСР, актриса и режиссер Наталья Бондарчук (род. 1950). Вторым мужем был доктор медицинских наук Михаил Перельман (1924-2013).