Jest jedną z najbardziej rozpoznawalnych na świecie polskich twórczyń picturebooków (książek obrazkowych). Ukończyła Wydział Sztuk Pięknych Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, gdzie w 1984 roku uzyskała dyplom z grafiki. Na macierzystej uczelni prowadzi na Wydziale Sztuk Pięknych zajęcia z projektowania książki autorskiej.
Po studiach rozpoczęła tworzenie autorskich książek, rozwijając własną koncepcję współdziałania obrazu i tekstu. Jej wczesna twórczość w latach 90. XX wieku obejmowała ilustracje do klasyki dziecięcej i do poezji, w tym – do poezji zebranych Marii Pawlikowskiej-Jasnorzewskiej, Haliny Poświatowksiej, Kazimiery Iłłakowiczówny i Józefa Czechowicza; przełomem w jej życiorysie artystycznym okazało się jednak spotkanie – w 2003 roku na targach książki dla dzieci w Bolonii – z Jiwone Lee, koreańską polonistką, tłumaczką i historyczką sztuki . Dzięki tej współpracy Chmielewska zaczęła publikować picturebooki w Korei Południowej, co otworzyło jej drogę do międzynarodowego uznania. W Korei Chmielewska stała się znaną artystką. Prowadzi tam warsztaty i wykłady, a jej książki ukazują się równolegle w wielu krajach Azji i Europy, między innymi w Chinach, Japonii, Niemczech, Hiszpanii i Francji.
Styl Chmielewskiej wyróżnia się powściągliwością formy, subtelnością koloru i emocji, a także wyjątkowym poczuciem rytmu w połączeniu słowa i obrazu. Jej książki często oparte są na prostych metaforach, które w zetknięciu z wizualną poetyką nabierają filozoficznej głębi. Autorka traktuje obraz i tekst jako równorzędne środki narracji – ich współistnienie tworzy przestrzeń refleksji, a zarazem intymnego dialogu z czytelnikiem.
Jednym z najważniejszych momentów w jej karierze była publikacja napisanego i zilustrowanego przez nią Pamiętnika Blumki (2012), wydanego równocześnie w Polsce i w Niemczech. Książka ta opowiada o życiu w Domu Sierot Janusza Korczaka; została przetłumaczona na wiele języków i uznana za jeden z najwybitniejszych europejskich picturebooków ostatnich dekad. Znalazła się również na prestiżowej liście Białych Kruków Internationale Jugendbibliothek w Monachium.
Iwona Chmielewska jest laureatką wielu międzynarodowych nagród ilustratorskich, między innymi Złotego Jabłka na Biennale Ilustracji w Bratysławie (2007) oraz prestiżowej BolognaRagazzi Award (trzykrotnie: 2011, 2013, 2020). Jej twórczość regularnie trafia na listy nominacji do Międzynarodowej Nagrody Hansa Christiana Andersena – najważniejszego światowego wyróżnienia w dziedzinie literatury dziecięcej.
W dorobku artystki znajduje się ponad trzydzieści tytułów, zarówno autorskich, jak i powstałych we współpracy z pisarkami i pisarzami. Książki Chmielewskiej, publikowane przez polskie wydawnictwa takie jak Media Rodzina, Format, Dwie Siostry czy Wolno, należą do najczęściej tłumaczonych i nagradzanych spośród współczesnych książek artystycznych.
Twórczość Iwony Chmielewskiej, choć często adresowana do dzieci, jest literaturą uniwersalną, poruszającą tematy empatii, pamięci, tożsamości i siły wyobraźni.