18 stycznia 1945 roku, ostatniego dnia okupacji niemieckiej w Krakowie, została poważnie raniona odłamkiem powstałym po wybuchu bomby. Gdy w trakcie nalotu podeszła do okna, by je otworzyć i uchronić przed wybiciem szyb w razie ewentualnej eksplozji, na zewnątrz wybuchł pocisk. Raniona w głowę przez odłamek, Irena Vetulani doznała poważnych uszkodzeń neurologicznych i przez kilka miesięcy była niemal całkowicie sparaliżowana. Jak wspominał jej syn, Jerzy Vetulani: „Przez pewien czas sądzono, że w ogóle tego nie przeżyje. W marcu po raz pierwszy poruszyła palcem”.
Do końca życia „miała w mózgu dość duży kawałek żelaza” i zmagała się z niepełnosprawnością. Cierpiała na niedowład lewej ręki. Jak wspominał jej syn, Jerzy Vetulani: „Ta lewa ręka służyła jej tylko jako hak. Na szczęście była praworęczna. Źle chodziła, więc nosiła but ortopedyczny. Miała tylko połowę pola widzenia, co prowadziło do tragikomicznych zdarzeń, bo na przykład, myśląc, że jest już za tramwajem, wchodziła między pierwszy wagon a drugi i musiano ją stamtąd wyciągać. Z tego powodu wielokrotnie łamała sobie nogi. I musiała na nowo nauczyć się czytać, bo połowy tekstu nie widziała”.