Народилася в місті Тайга Томського округу, Сибірського краю, в родині працівників новосибірського радіокомітету Володимира Степановича Макарова і Ганни Іванівни Герман. Дитинство і юність Інна провела в Новосибірську. Сім'я жила в Будинку письменників.
В четвертому класі школи записалася в драматичний гурток. Під час Німецько-радянської війни разом з товаришами їздила по госпіталях, виступала перед пораненими.
У 1943—1948 роках навчалася у ВДІК в майстерні Сергія Герасимова і Тамари Макарової. Під час навчання виконала роль Кармен в однойменній п'єсі, поставленої Тетяною Ліозновою. Цю студентську роботу подивився Олександр Фадєєв і побачив в ній майбутню виконавицю ролі Любові Шевцової у фільмі «Молода гвардія», де Герасимов зняв весь свій курс; при цьому сам режисер спочатку готував їй роль Валерії Борц. За роботу над картиною акторка була удостоєна Сталінської премії I ступеня (поряд з режисером, оператором і групою інших артистів).
Під час навчання познайомилася з Сергієм Бондарчуком, який прийшов на курс після фронту. Після весілля жили в підвальній кімнаті в Москві на Садово-Тріумфальній вулиці. Потім, завдяки Сталінській премії, отримали нову квартиру.
У 1948 році була зарахована в трупу Театру-студії кіноактора. Алла Тарасова, побачивши її гру, хотіла запросити її у МХАТ, на що Герасимов заперечив: «Вона потрібна для кінематографа».
Наступною значущою роллю в кіно стала Катя Петрашень у фільмі «Висота» (1957), потім — Варвара в картині «Люба моя людина» (1958). Сценарій до цього фільму, за словами Макарової, писали спеціально для неї і Олексія Баталова, актори були затверджені без проб. Під час зйомок вирішила розлучитися з Бондарчуком. Розставання було важким, після цього Макарова довго не одружувалась.
Надалі найяскравішимі ролі виконала у фільмах «Дівчата», «Одруження Бальзамінова», «Жінки», «Російське поле». В кінці 1980-х років стала рідко зніматися, присвятивши себе концертній діяльності. На початку — середині 2000-х років знову повернулася до акторської кар'єри, граючи в різних телесеріалах.
Померла 25 березня 2020 року в Москві, у Центральній клінічній лікарні з поліклінікою, куди вона була доставлена раніше у важкому стані. Прощання пройшло 28 березня в траурному залі при Центральній клінічній лікарні, похована на Троєкуровському кладовищі.
