Născută la data de 28 iulie 1955, în București, actrița Ioana Pavelescu este fiica actriței Corina Constantinescu și a lui Mihai Pavelescu, medic pediatru. Și-a petrecut copilăria pe scenă, printre culisele teatrului unde mama ei, care avea să-i transmită meseria, își juca rolurile. Creșterea actriței a avut loc într-un mediu spiritual deosebit, întrucât a fost marcat de intelectualii timpului, spunând că ,,pentru mine, teatrul e ca un drog, dar unul benefic, care mă ajută să înțeleg mai bine viața și s-o exprim”.
Debutează în film în 1969 la vârsta de 14 ani cu rolul din comedia Pantoful cenușăresei, ultimul film realizat de Jean Georgescu, dar afirmarea talentului ei are loc cu rolul Ruxandrei din Osânda, realizat în 1976 în regia lui de Sergiu Nicolaescu, adaptarea romanului „Velerim si Veler Doamne”, de Victor Ion Popa. Pentru interpretarea actoricească din acest film, actrița a fost nominalizată la Festivalul de Film de la Moscova. Au urmat filme de notorietate ca Trandafirul galben, Cumpăna, Întâlnirea sau Întunecare. Ioana Pavelescu s-a făcut remarcată și pe scena teatrului, unde a interpretat roluri în „Secretul doctorului Honigberger”, de Mircea Eliade, la Teatrul Metropolis, „Doamna Godot”, de Olga Delia Mateescu, la Teatrul Dramaturgilor Români, „Hoţii de frumuseţe”, de Pascal Bruckner, la Teatrul Evreiesc de Stat, „Lear(a)”, de William Shakespeare, în regia lui Andrei Şerban, la Teatrul Bulandra.