I 2002 ble Iero tilbudt en plass i My Chemical Romance som deres rytmegitarist, for å akkompagnere Ray Toros melodiske gitar. Iero spiller på kun to av sangene ("Honey, This Mirror Isn't Big Enough For The Two Of Us" og "Early Sunsets Over Monroeville") på My Chemical Romances debutalbum, , som ble utgitt senere samme år. Iero er med på resten av bandets album, (utgitt i 2004), (utgitt i 2006), og deres siste studioalbum (utgitt i 2010). 22. mars 2013 annonserte bandet at de gir seg etter tolv år , og 31. oktober 2019 annonserte bandet en tilbakekomst.