Eddie Irvine commence sa carrière automobile dans le championnat irlandais de Formule Ford 1600 en 1983. Ses débuts sont très encourageants, et il confirme la saison suivante en réalisant trois podiums en trois courses. En 1985, il cumule les championnats irlandais et britannique. La consécration arrive finalement en 1987, lorsqu'il écrase la concurrence avec quatorze victoires et remporte les championnats RAC et Esso.

Ces succès lui permettent d'accéder à la Formule 3 britannique en 1988, au sein de l'écurie West Surrey Racing. Il se classe cinquième du championnat avec huit podiums, mais aucune victoire. Il participe également au Grand Prix de Macao, où il décroche la pole position. En 1989, il franchit une nouvelle étape en rejoignant le championnat international de Formule 3000 avec l'écurie Pacific Racing. Au volant d'une Reynard-Mugen, il connaît une saison d'apprentissage marquée par des performances irrégulières, mais il obtient tout de même une troisième place et la neuvième place du championnat. En 1990, il rejoint l'écurie d'Eddie Jordan. Il signe sa première victoire dans la discipline sur le circuit d'Hockenheim et termine troisième du championnat.

Face au manque de débouchés immédiats en Formule 1 en Europe, il réoriente sa carrière vers le Japon à partir de 1991. Il s'engage alors dans le championnat de Formule 3000 japonaise (Formula Nippon), réputé pour sa difficulté. Il s'adapte rapidement aux tracés nippons et termine sa première saison à la septième place, avec une victoire. En 1992, il décroche une victoire et se classe huitième du championnat. Parallèlement, il entame une collaboration fructueuse avec Toyota en endurance, participant aux 24 Heures du Mans au volant d'un prototype de la marque et terminant à la neuvième place.

En 1993, il dispute sa troisième saison au Japon. Il se bat pour le titre jusqu'à la dernière manche, face à Kazuyoshi Hoshino. Il remporte une victoire à Suzuka et monte plusieurs fois sur le podium, mais termine vice-champion, à égalité de points avec le Japonais. Avec Toyota, il décroche la quatrième place aux 24 Heures du Mans.

En F1 avec Jordan

En octobre 1993, Eddie Jordan fait appel à lui pour disputer les deux dernières manches du championnat du monde de Formule 1 au sein de son écurie. Le Nord-Irlandais connaît parfaitement le circuit de Suzuka pour y avoir passé trois saisons. Il se distingue dès les séances qualificatives en signant le huitième temps. Pendant la course, qui se déroule dans des conditions climatiques changeantes, il mène des luttes serrées au cœur du peloton. Un fait marquant survient lorsqu'il se dédouble face au leader de l'épreuve, Ayrton Senna, pour poursuivre son duel avec Damon Hill et tenter de remonter à la cinquième place. Il franchit la ligne d'arrivée en sixième position, marquant ainsi son premier point dès ses débuts en Formule 1. L'après-course est marquée par une altercation physique dans les stands avec Senna, mécontent des manœuvres du débutant. Pour la clôture de la saison en Australie, il se qualifie au 19e rang, découvrant le tracé urbain. Sa course s'achève prématurément au onzième tour, à la suite d'une sortie de piste. Malgré cet abandon, ses performances convainquent Eddie Jordan de lui offrir un contrat de titulaire à temps plein pour la saison suivante.

Eddie entame donc sa première saison complète au volant de la Jordan 194, motorisée par un bloc V10 Hart. La manche d'ouverture, le Grand Prix du Brésil, se solde par un coup d'arrêt brutal. Impliqué dans un accident spectaculaire impliquant quatre voitures, qui envoie la Benetton de Jos Verstappen en tonneau, le pilote nord-irlandais est jugé responsable de la collision par les commissaires sportifs. Initialement suspendu pour une course, la sentence est alourdie à trois Grands Prix après un appel infructueux de son écurie. Il effectue son retour en Espagne, où il décroche la sixième place, inscrivant ainsi son premier point de la saison. Le reste de sa campagne européenne est marqué par des performances solides en qualifications, mais compromises par une fiabilité mécanique précaire qui l'oblige à subir de nombreux abandons. La fin de saison est cependant meilleure. Après une septième place au Portugal, il retrouve le chemin des points lors du Grand Prix d'Europe, disputé sur le circuit de Jerez, qu'il termine à la quatrième place. Il enchaîne avec une cinquième place au Japon. Il conclut sa saison par un abandon en Australie et se classe 16e du championnat. Cette première année complète confirme son potentiel, malgré les controverses et le manque de constance de sa monture.

En marge des Grands Prix, il participe aux 24 Heures du Mans au volant d'une Toyota 94C-V dans la catégorie LMP1. Associé à Mauro Martini et Jeff Krosnoff, il mène l'épreuve sarthoise et frôle la victoire, mais termine deuxième à cause d'un problème de tringlerie de boîte de vitesses en fin de course.

Pour la saison 1995, il poursuit sa collaboration avec l'écurie Jordan, qui bénéficie désormais d'un accord majeur avec Peugeot pour la fourniture de son moteur V10. Au volant de la Jordan 195, Eddie affiche des ambitions à la hausse dès les premières manches, même si le début de saison est perturbé par des problèmes techniques qui provoquent des abandons au Brésil et en Argentine. Il obtient son premier résultat significatif au Grand Prix d'Espagne, où il franchit la ligne d'arrivée en cinquième position. Le point d'orgue de sa saison se concrétise lors du Grand Prix du Canada. Profitant des faits de course et maintenant un rythme soutenu, il grimpe dans la hiérarchie pour franchir la ligne d'arrivée en troisième position, juste derrière son coéquipier Rubens Barrichello. Ce résultat lui permet de monter sur son premier podium en Formule 1. Cependant, la suite de la saison est de nouveau gâchée par des problèmes de fiabilité. Au cours de l'été, il enchaîne cinq abandons consécutifs, dont un spectaculaire incendie lors du ravitaillement en carburant au Grand Prix de Belgique. Début octobre, malgré ces contreperformances, la Scuderia Ferrari annonce son recrutement. (Il n'était pas en tête de la liste de Jean Todt) pour la saison suivante. Sa Jordan retrouve de la fiabilité en fin de saison, ce qui lui permet d'inscrire des points en terminant sixième lors du Grand Prix d'Europe au Nürburgring, puis quatrième à Suzuka pour le Grand Prix du Japon. Il se classe finalement douzième du championnat.

Ferrari

En 1996, il rejoint Maranello pour seconder le double champion du monde en titre, Michael Schumacher, au volant de la F310, la première Ferrari propulsée par un moteur V10. Dès la première manche en Australie, il réalise une solide performance en se qualifiant en troisième position, devant son coéquipier. Il maintient sa position lors de la course et franchit la ligne d'arrivée en troisième position, décrochant ainsi un podium pour sa première course sous les couleurs italiennes. Il marque ensuite des points en Argentine, en se classant cinquième, puis quatrième à Imola. La suite de la campagne européenne s'avère nettement plus laborieuse en raison des graves problèmes de fiabilité et de comportement de la monoplace. Il subit une série de neuf abandons consécutifs entre le Grand Prix de Monaco et le Grand Prix d'Italie, principalement dus à des défaillances mécaniques touchant la boîte de vitesses. Malgré ces déconvenues, il parvient à se qualifier régulièrement dans le top 10 et apporte un soutien technique précieux à l'équipe pour le développement du châssis. Il retrouve le chemin des points en fin d'année au Portugal, en terminant cinquième. Il achève cette première saison chez Ferrari à la dixième place du championnat, mais avec cinq fois moins de points que Schumacher.

Pour la saison 1997, Irvine pilote la Ferrari F310B, une version améliorée du modèle précédent, plus rigide. Après un début d'année difficile marqué par un accrochage en Australie et une 16e place au Brésil, sa saison décolle véritablement en Argentine. Qualifié en septième position, il mène un temps la course, puis termine deuxième après avoir mené une chasse intensive à la Williams de Jacques Villeneuve dans les derniers tours. Il confirme sa bonne forme en se classant troisième à Imola et à Monaco. Il se classe de nouveau troisième en France. La deuxième partie de la saison est moins brillante pour le Nord-Irlandais, qui enchaîne quatre abandons consécutifs, dont trois dus à des accrochages. Il monte à nouveau sur le podium au Japon en se classant troisième. Lors de la dernière manche à Jerez, il se classe cinquième. Il termine le championnat à la septième place, confirmant ainsi sa capacité à marquer de nombreux points pour le championnat des constructeurs, tout en acceptant son statut de second pilote.

En 1998, la Scuderia Ferrari présente la Ferrari F300, conçue par Rory Byrne pour répondre à la nouvelle réglementation technique qui impose des pneus rainurés et des monoplaces plus étroites. Face à la domination initiale des McLaren-Mercedes, Eddie Irvine commence sa saison par une quatrième place en Australie. Après une huitième place au Brésil, il monte sur la troisième marche du podium en Argentine, puis réitère cette performance au Grand Prix de Saint-Marin. Sa régularité s'accentue au fil des mois, ce qui fait de lui un élément indispensable dans la quête du titre mondial des constructeurs. Il enchaîne en effet quatre podiums consécutifs : troisième à Monaco et au Canada, il termine deuxième en France, puis troisième en Grande-Bretagne. Il marque à nouveau des points en Autriche, se classant quatrième. Il connaît ensuite un passage à vide lors des trois manches suivantes, mais se rattrape en terminant deuxième en Italie, devant les tifosi, et en assurant un doublé historique derrière Schumacher. Après une quatrième place lors du Grand Prix du Luxembourg, il conclut sa campagne par une deuxième place lors de l'ultime manche au Japon. Avec un bilan de huit podiums, il se hisse à la quatrième place du championnat, signant ainsi sa meilleure saison depuis ses débuts. Tout au long de l'année, il a fait preuve d'une grande maturité sur la piste, évitant les erreurs et maximisant le potentiel de sa Ferrari.

La saison 1999 marque un tournant majeur dans la carrière d'Eddie Irvine. Au volant de la Ferrari F399, il décroche sa première victoire dès la manche d'ouverture en Australie, profitant des déboires des McLaren. Grâce aux performances de sa monoplace, il se qualifie presque toujours dans le top 6 et marque des points lors de tous les Grands Prix, à l'exception d'Imola, où la casse de son moteur l'empêche de monter sur le podium. Il ajoute néanmoins deux places à son palmarès en terminant deuxième à Monaco et troisième au Canada. Le destin de sa saison bascule définitivement en juillet, lors du Grand Prix de Grande-Bretagne : Michael Schumacher se casse la jambe dans un accident, ce qui propulse instantanément le Nord-Irlandais au rang de premier pilote de la Scuderia pour la course au titre. Eddie assume ses nouvelles responsabilités avec efficacité. Après une deuxième place à Silverstone, il remporte coup sur coup le Grand Prix d'Autriche puis le Grand Prix d'Allemagne, reprenant les rênes du championnat face à Mika Häkkinen. Malgré une baisse de régime de sa monoplace en fin d'été et une erreur mémorable de ses mécaniciens qui perdent un pneu lors d'un arrêt aux stands au Grand Prix d'Europe, il reste mathématiquement en lice pour le titre, alors que Ferrari a annoncé qu'il serait remplacé par Rubens Barrichello en 2000. Pour l'avant-dernière manche en Malaisie, il bénéficie du retour de Schumacher, qui l'aide activement à remporter sa quatrième victoire de l'année. Arrivé à Suzuka avec quatre points d'avance sur Häkkinen, il ne se qualifie qu'en cinquième position après un violent accident survenu lors des essais. En course, il ne peut rivaliser avec le rythme du pilote finlandais et franchit la ligne d'arrivée en troisième position. Il échoue à seulement deux points du titre de champion du monde des pilotes, mais ses soixante-quatorze points permettent à la Scuderia Ferrari de remporter son premier titre mondial des constructeurs depuis seize ans.

Jaguar

Eddie intègre la nouvelle écurie Jaguar, créée après le rachat de l'équipe Stewart Grand Prix par le constructeur Ford. Il s'installe au volant de la Jaguar R1, motorisée par un bloc V10 Cosworth. Lors des deux premières manches, il se qualifie en septième et sixième position, mais abandonne à la suite d'un tête-à-queue, puis d'un accident. Il parvient à voir le drapeau à damier lors des trois Grands Prix suivants, mais sans marquer de point. Sa persévérance se concrétise lors du Grand Prix de Monaco. Sur ce tracé urbain sélectif, qui nivelle les écarts de puissance, il exploite les faits de course et réalise une performance solide en franchissant la ligne d'arrivée à la quatrième place, offrant ainsi à l'écurie britannique ses premiers points au championnat du monde. Victime d'importantes douleurs abdominales, il est contraint de déclarer forfait pour le Grand Prix d'Autriche, où il est temporairement remplacé par Luciano Burti. De retour au volant, il enchaîne les arrivées dans le top 10, sans toutefois marquer de points. En fin d'année, lors du Grand Prix de Malaisie, il réalise une nouvelle course d'attente rigoureuse qui lui permet de se classer sixième. Il achève cette saison à la treizième place du championnat.

Pour la saison 2001, il dispose de la Jaguar R2, une monoplace dont la conception aérodynamique a été profondément remaniée sous la direction technique de Steve Nichols. Les premières courses de l'année mettent une nouvelle fois en évidence un déficit de performance chronique par rapport aux écuries de pointe, ce qui se traduit par des qualifications loin du top 10. Le pilote nord-irlandais travaille activement avec l'équipe technique pour stabiliser le comportement du train arrière de sa monoplace. L'épreuve majeure de sa saison se déroule lors du Grand Prix de Monaco. Parti de la sixième place sur la grille de départ, il réalise une course sans faute et profite des abandons successifs de plusieurs favoris pour remonter dans le classement. Il franchit la ligne d'arrivée à la troisième place, offrant ainsi à la marque Jaguar son premier podium en Formule 1. Ce résultat reste le point culminant d'une campagne par ailleurs frustrante. Durant la période estivale, de nombreux bris mécaniques sur la Jaguar R2 éliminent Irvine de la course aux points. Il retrouve une dynamique positive lors du Grand Prix des Etats-Unis à Indianapolis, où il se classe cinquième. Il termine ce championnat à la douzième place.

Eddie entame sa troisième saison chez Jaguar avec la nouvelle R3, mais celle-ci souffre d'un grave défaut de rigidité du châssis et d'une aérodynamique défaillante dès ses premiers tours de roue. Malgré ces carences initiales, il crée la surprise lors du Grand Prix d'ouverture en Australie en décrochant la quatrième place finale, au terme d'une course marquée par un énorme carambolage au départ. S'ensuit alors une longue période de stagnation au cours de laquelle le pilote ne parvient plus à marquer de points, subissant les limites techniques de sa voiture et les tensions croissantes avec la direction de l'équipe. Le redressement technique intervient en septembre, et le Nord-Irlandais parvient à terminer sixième en Belgique. Cette dynamique se poursuit en Italie, où il exploite parfaitement la vitesse de pointe de sa monoplace. Il se qualifie en cinquième position, puis mène une course agressive qui lui permet de monter sur la troisième marche du podium, son dernier en catégorie reine. Après une dixième place aux Etats-Unis, il dispute l'ultime course de sa carrière au Japon, là où il avait commencé neuf ans plus tôt, et se classe neuvième. Il se classe neuvième du championnat du monde, puis annonce officiellement son retrait de la compétition automobile au début de l'année suivante.

L'après F1

Eddie entame alors une reconversion complète et s'éloigne du milieu du sport automobile pour se consacrer au monde des affaires et à la gestion de son patrimoine.

Dans sa région natale, l'Irlande du Nord, il finance et développe le Eddie Irvine Sports, un vaste complexe de loisirs basé à Bangor, qui comprend des pistes de karting, des terrains de football en salle et des installations de simulation de course.