Od 15 października 1939 w Służbie Zwycięstwu Polski. W listopadzie 1939 została pierwszą kurierką (gen. Michała Tokarzewskiego), która dotarła do Bazy Łączności Sztabu Naczelnego Wodza w Budapeszcie, w 1940 pełniła funkcję szefowej służby kurierskiej Sztabu Głównego SZP, potem Związku Walki Zbrojnej (ZWZ). W pierwszym okresie okupacji w ich domu w Warszawie na Woli przy ul. Działdowskiej 6 mieszkał Leopold Okulicki, późniejszy ostatni komendant AK. W latach 1943–1944 Irena Tomalak była z-cą kierowniczki Oddziału Łączności Konspiracyjnej w Komendzie Głównej Armii Krajowejhttp://www.ceeol.com/aspx/getdocument.aspx?logid=5&id=a658fd33-54f3-4f31-9189-f649b29803da#search =%22p%C5%82k%20Tomalak%22, a od 1944 członkiem organizacji NIE/Niepodległość. W powstaniu warszawskim walczyła w Baonie „Kiliński”. Po powstaniu wyszła z Warszawy wraz z ludnością cywilną.
Podobne wysokie funkcje jak przed powstaniem pełniła w KG AK z siedzibą w Częstochowie, następnie w Delegaturze Sił Zbrojnych, posługując się nazwiskiem „Maria Niedźwiecka”, obsługiwała kierownictwo Polskiego Państwa Podziemnego przed dokonanym przez NKWD aresztowaniem i tzw. procesem Szesnastu przed sądem w Moskwie w czerwcu 1945.