По окончании школы Инна Гулая поступила в студию при Центральном детском театре. Училась в Театральном училище им. Щукина в 1962–1964 гг. С 1960 года снимается в кино. В 1961-м Инна Гулая сыграла самую значительную свою роль в фильме Льва Кулиджанова "Когда деревья были большими". Ее игра была отмечена и профессионалами, и зрителями, которые не могли не заметить талант, глубину и искренность актрисы. Последней большой работой Инны Гулая стал фильм "Долгая счастливая жизнь", режиссером и автором сценария которого был Геннадий Шпаликов.