Fils d'Abram et d'Eliza McDowell, Irvin McDowell est né à Columbus, OH le 15 octobre 1818. Parent éloigné du cavalier John Buford, il a reçu sa première éducation locale. À la suggestion de son professeur de français, McDowell a postulé et a été accepté au Collège de Troyes en France. Commençant ses études à l'étranger en 1833, il rentra chez lui l'année suivante après avoir reçu un rendez-vous à l'Académie militaire américaine. De retour aux États-Unis, McDowell entra à West Point en 1834.
Un camarade de classe de P.G.T. Beauregard, William Hardee, Edward "Allegheny" Johnson et Andrew J. Smith, McDowell se sont révélés être un étudiant moyen et ont obtenu leur diplôme quatre ans plus tard, se classant 23e dans une classe de 44. Recevant une commission en tant que sous-lieutenant, McDowell a été affecté au 1er US Artillerie le long de la frontière canadienne dans le Maine. En 1841, il est retourné à l'académie pour servir comme instructeur adjoint de tactiques militaires et plus tard comme adjudant de l'école. À West Point, McDowell a épousé Helen Burden de Troy, NY. Le couple aurait plus tard quatre enfants, dont trois ont survécu jusqu'à l'âge adulte.
Avec le déclenchement de la guerre américano-mexicaine en 1846, McDowell quitta West Point pour servir dans l'état-major du brigadier-général John Wool. En se joignant à la campagne dans le nord du Mexique, McDowell a participé à l'expédition Wool's Chihuahua. En entrant au Mexique, la force de 2 000 hommes a capturé les villes de Monclova et Parras de la Fuenta avant de rejoindre l'armée du major-général Zachary Taylor. avant la bataille de Buena Vista. Attaquée par le général Antonio López de Santa Anna le 23 février 1847, la force de Taylor, largement en infériorité numérique, repousse les Mexicains.
Se distinguant dans les combats, McDowell a obtenu une promotion de brevet de capitaine. Reconnu comme un officier d'état-major compétent, il a terminé la guerre comme adjudant général adjoint de l'Armée de l'occupation. De retour dans le nord, McDowell a passé une grande partie de la douzaine d'années suivantes dans des rôles de personnel et dans le bureau de l'adjudant général. Promu major en 1856, McDowell noua des relations étroites avec le major-général Winfield Scott et le brigadier-général Joseph E. Johnston.
Avec l'élection d'Abraham Lincoln en 1860 et la crise de sécession qui en a résulté, McDowell a assumé un poste de conseiller militaire du gouverneur Salmon P. Chase de l'Ohio. Lorsque Chase est parti pour devenir secrétaire américain au Trésor, il a continué à jouer un rôle similaire avec le nouveau gouverneur, William Dennison. Cela l'a vu superviser les défenses de l'État ainsi que les efforts de recrutement direct. Alors que des volontaires étaient recrutés, Dennison a cherché à placer McDowell aux commandes des troupes de l'État, mais a été contraint par des pressions politiques de donner le poste à George McClellan..
À Washington, Scott, le général commandant de l'armée américaine, a conçu un plan pour vaincre la Confédération. Surnommé le «plan Anaconda», il appelait à un blocus naval du Sud et à une poussée sur le fleuve Mississippi. Scott prévoyait d'affecter McDowell à la tête de l'armée de l'Union à l'ouest, mais l'influence de Chase et d'autres circonstances l'empêchèrent. Au lieu de cela, McDowell a été promu brigadier général le 14 mai 1861 et placé aux commandes des forces se rassemblant autour du district de Columbia..
Harcelé par des politiciens qui souhaitaient une victoire rapide, McDowell a fait valoir à Lincoln et à ses supérieurs qu'il était un administrateur et non un commandant sur le terrain. De plus, il a souligné que ses hommes manquaient de formation et d'expérience suffisantes pour monter une offensive. Ces protestations ont été rejetées et le 16 juillet 1861, McDowell a conduit l'armée de Virginie du Nord-Est sur le terrain contre une force confédérée commandée par Beauregard qui était située près de Manassas Junction. Endurant une chaleur intense, les troupes de l'Union atteignent Centerville deux jours plus tard.
McDowell avait initialement prévu de monter une attaque de diversion contre les Confédérés le long de Bull Run avec deux colonnes tandis qu'une troisième se balançait vers le sud autour du flanc droit confédéré pour couper leur ligne de retraite à Richmond. À la recherche du flanc confédéré, il envoya la division du brigadier-général Daniel Tyler au sud le 18 juillet. En poussant vers l'avant, ils rencontrèrent des forces ennemies dirigées par le général de brigade James Longstreet à Blackburn's Ford. Dans les combats qui en ont résulté, Tyler a été repoussé et sa colonne a été forcée de se retirer. Frustré dans sa tentative de tourner la droite confédérée, McDowell a modifié son plan et a commencé des efforts contre la gauche ennemie.
Son nouveau plan prévoyait que la division de Tyler se déplace vers l'ouest le long du Warrenton Turnpike et mène une attaque de diversion à travers le pont de pierre sur Bull Run. À mesure que cela progressait, les divisions des généraux de brigade David Hunter et Samuel P. Heintzelman basculeraient vers le nord, traverseraient Bull Run à Sudley Springs Ford et descendraient sur l'arrière confédéré. Bien qu'il ait élaboré un plan intelligent, l'attaque de McDowell a rapidement été entravée par un mauvais dépistage et l'inexpérience générale de ses hommes.
Alors que les hommes de Tyler sont arrivés au pont de pierre vers 6 h 00 du matin, les colonnes flanquantes avaient des heures de retard en raison du mauvais état des routes menant à Sudley Springs. Les efforts de McDowell ont été encore plus frustrés lorsque Beauregard a commencé à recevoir des renforts via le Manassas Gap Railroad de l'armée de Johnston dans la vallée de Shenandoah. Cela était dû à l'inactivité du major général des syndicats Robert Patterson qui, après une victoire à Hoke's Run plus tôt dans le mois, n'a pas réussi à coincer les hommes de Johnston en place. Les 18 000 hommes de Patterson étant inactifs, Johnston se sentit en sécurité pour déplacer ses hommes vers l'est.
Ouvrant la première bataille de Bull Run le 21 juillet, McDowell a d'abord réussi et repoussé les défenseurs confédérés. Perdant l'initiative, il a monté plusieurs attaques fragmentaires mais a gagné peu de terrain. Contre-attaquant, Beauregard réussit à briser la ligne Union et commença à chasser les hommes de McDowell du terrain. Incapable de rallier ses hommes, le commandant de l'Union a déployé des forces pour défendre la route de Centreville et s'est replié. Retraité dans les défenses de Washington, McDowell a été remplacé par McClellan le 26 juillet. Alors que McClellan commençait à construire l'armée du Potomac, le général vaincu reçut le commandement d'une division.
Au printemps de 1862, McDowell prend le commandement du 1er corps d'armée avec le grade de général de division. Alors que McClellan commençait à déplacer l'armée vers le sud pour la campagne de la péninsule, Lincoln exigeait que suffisamment de troupes soient laissées pour défendre Washington. Cette tâche incomba au corps de McDowell qui assuma un poste près de Fredericksburg, en Virginie, et fut rebaptisé département de Rappahannock le 4 avril. Avec sa campagne progressant dans la péninsule, McClellan demanda à McDowell de marcher par voie terrestre pour le rejoindre. Bien que Lincoln ait initialement accepté, les actions du général de division Thomas "Stonewall" Jackson dans la vallée de Shenandoah ont conduit à l'annulation de cette commande. Au lieu de cela, McDowell a reçu l'ordre de maintenir sa position et d'envoyer des renforts de son commandement dans la vallée..
Avec la fin de la campagne de McClellan fin juin, l'armée de Virginie a été créée sous le commandement du major-général John Pope. Tiré des troupes de l'Union dans le nord de la Virginie, il comprenait les hommes de McDowell qui devinrent le IIIe corps de l'armée. Le 9 août, Jackson, dont les hommes se déplaçaient vers le nord depuis la péninsule, a engagé une partie de l'armée du pape à la bataille de Cedar Mountain. Après un combat de va-et-vient, les Confédérés ont remporté une victoire et ont forcé les troupes de l'Union sur le terrain. Après la défaite, McDowell a envoyé une partie de son commandement pour couvrir la retraite du corps du major-général Nathaniel Banks. Plus tard ce même mois, les troupes de McDowell ont joué un rôle clé dans la perte de l'Union lors de la deuxième bataille de Manassas.
Au cours des combats, McDowell n'a pas transmis les informations critiques au Pape en temps opportun et a pris une série de mauvaises décisions. En conséquence, il a cédé le commandement du III Corps le 5 septembre. Bien qu'initialement blâmé pour la perte de l'Union, McDowell a largement échappé à la censure officielle en témoignant contre le général de division Fitz John Porter plus tard cet automne. Un proche allié du McClellan récemment relevé, Porter a été efficacement le bouc émissaire de la défaite. Malgré cette évasion, McDowell ne reçut aucun autre commandement avant d'être nommé à la tête du département du Pacifique le 1er juillet 1864. Il resta sur la côte ouest pour le reste de la guerre..
Resté dans l'armée après la guerre, McDowell prend le commandement du département de l'Est en juillet 1868. À ce poste jusqu'à la fin de 1872, il est promu général de division dans l'armée régulière. Au départ de New York, McDowell a remplacé le major-général George G. Meade à la tête de la division du Sud et a occupé ce poste pendant quatre ans. Fait commandant de la Division du Pacifique en 1876, il resta en poste jusqu'à sa retraite le 15 octobre 1882. Pendant son mandat, Porter réussit à obtenir une commission de révision pour ses actions à Second Manassas. En publiant son rapport en 1878, le conseil d'administration a recommandé une grâce pour Porter et a sévèrement critiqué la performance de McDowell pendant la bataille. Entré dans la vie civile, McDowell a été commissaire des parcs de San Francisco jusqu'à sa mort le 4 mai 1885. Il a été enterré au cimetière national de San Francisco.