2012年，1月24日在日本举行SHOWCASE正式出道。3月15日，参与KBS在越南河
内举办的《Music Bank in Vietnam》演唱会，为7组韩国演出人员之一。3月21日，发行日文单曲《Good Day》。该曲在日本Oricon排行榜一进榜就登上第八名，单周排行榜上则拿下了第六名的佳绩，IU也是少数进入前10名的韩国独立女歌手。4月初，经纪公司宣布将为她举行首次韩国巡回演唱会《REAL FANTASY》。5月11日，第七张单曲《二十岁的春天》在无宣传活动情况下发行，其中凭《桃子》及《一天结束》多次获得前三名成绩。从6月开始，《REAL FANTASY》演唱会于包括首尔和釜山在内的韩国6个不同城市举行。因演唱会准备工作，期间需暂时退出SBS音乐节目《人气歌谣》的主持，直到演唱会完毕。6月23日，在演唱会期间参加了KBS在香港举办的《K-Pop Festival Music Bank in Hong Kong》演唱会，为8组韩国演出人员之一。
7月18日，第二张日文单曲《You & I》正式发行。12月29日，成为SBS除夕年度音乐节目《SBS歌谣大战》主持人之一[12] 。
内举办的《Music Bank in Vietnam》演唱会，为7组韩国演出人员之一。3月21日，发行日文单曲《Good Day》。该曲在日本Oricon排行榜一进榜就登上第八名，单周排行榜上则拿下了第六名的佳绩，IU也是少数进入前10名的韩国独立女歌手。4月初，经纪公司宣布将为她举行首次韩国巡回演唱会《REAL FANTASY》。5月11日，第七张单曲《二十岁的春天》在无宣传活动情况下发行，其中凭《桃子》及《一天结束》多次获得前三名成绩。从6月开始，《REAL FANTASY》演唱会于包括首尔和釜山在内的韩国6个不同城市举行。因演唱会准备工作，期间需暂时退出SBS音乐节目《人气歌谣》的主持，直到演唱会完毕。6月23日，在演唱会期间参加了KBS在香港举办的《K-Pop Festival Music Bank in Hong Kong》演唱会，为8组韩国演出人员之一。
7月18日，第二张日文单曲《You & I》正式发行。12月29日，成为SBS除夕年度音乐节目《SBS歌谣大战》主持人之一[12] 。
