Do 1936 roku była asystentką profesora Henryka Hoyera w Zakładzie Anatomii Porównawczej UJ.
Irena Vetulani opublikowała szereg oryginalnych prac badawczych. Wydała dwie książki popularnonaukowe, przez szereg lat publikowała również krótsze teksty popularnonaukowe w czasopiśmie Wszechświat.
W 1930 roku wyszła za mąż za Adama Vetulaniego. W 1936 roku urodziła ich pierwszego syna Jerzego, a w 1938 – Jana. Po urodzeniu drugiego syna wzięła urlop okolicznościowy z pracy na uczelni.
Adam Vetulani wziął udział w wojnie obronnej we wrześniu 1939 roku. Internowany w Rumunii, przedostał się do Francji i wziął udział w kampanii francuskiej, a w latach 1940–1945 przebywał na internowaniu w Szwajcarii, organizując obozy szkolne dla polskich żołnierzy. Irena Vetulani pozostała w Krakowie wraz z dwoma synami. W latach wojny poświęciła się ich wychowaniu. Dzięki biegłej znajomości języka niemieckiego udało jej się zdobyć pracę. Została tłumaczką w monopolu spirytusowym na Dąbiu.