Sachverhalt: A. Die 1981 geborene A._, bis 31. März 2014 als Call-Center-Mitarbeiterin eines Telekommunikationsanbieters tätig gewesen, meldete sich unter Hinweis auf eine psychische Dekompensation mit psychosomatischen Auswirkungen am 9. Juli 2014 bei der Invalidenversicherung zum Leistungsbezug an. Gegen die einen Rentenanspruch verneinende Verfügung der IV-Stelle des Kantons Zürich vom 19. Januar 2015 erhob A._ Beschwerde, die das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich in dem Sinne guthiess, dass es die Verfügung vom 19. Januar 2015 aufhob und die Sache zur erneuten Anspruchsprüfung an die IV-Stelle zurückwies (Entscheid vom 26. Mai 2015). Die IV-Stelle liess die Versicherte daraufhin psychiatrisch begutachten (Expertise des Dr. med. B._, Facharzt FMH für Psychiatrie und Psychotherapie, vom 1. Dezember 2016 und verneinte abermals einen Anspruch auf Leistungen der Invalidenversicherung (Verfügung vom 22. Februar 2017). B. Die dagegen geführte Beschwerde wies das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich mit Entscheid vom 31. Oktober 2017 ab. C. A._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen und beantragen, der angefochtene Entscheid sei aufzuheben und die IV-Stelle zu verpflichten, ihr die gesetzlichen Leistungen, namentlich eine Invalidenrente, auszurichten. Eventualiter sei die Sache zur neuen Begutachtung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Subeventualiter sei die Angelegenheit zur Abklärung betreffend Anspruch auf berufliche Massnahmen und zu deren Durchführung an die IV-Stelle zurückzuweisen. Zudem wird um unentgeltliche Rechtspflege ersucht. Die IV-Stelle schliesst auf Abweisung der Beschwerde. Das Bundesamt für Sozialversicherungen verzichtet auf eine Stellungnahme.