Sachverhalt:
A. Die 1980 geborene S._ war vom 3. Februar 2005 bis 31. August 2006 als Sekretärin bei der X._ AG angestellt. Am 19. Januar 2006 wurde sie in ihrem Fahrzeug vor einem Rotlicht stehend in einen Auffahrunfall verwickelt. In der Folge konnte sie ihre Erwerbstätigkeit nicht mehr aufnehmen. Am 23. Februar 2007 meldete sie sich unter Hinweis auf ein erlittenes Schleudertrauma der Halswirbelsäule (HWS) zum Bezug von Leistungen der Invalidenversicherung an. Vom 1. November 2007 bis 31. August 2008 war sie als Teilzeitangestellte für das Unternehmen Y._ tätig. Auf den 1. September 2008 wurde sie von der Stiftung Z._ als Sachbearbeiterin in einem 50%igen Teilzeitpensum angestellt. Nach Beizug der Akten der Unfallversicherung (Helsana Unfall AG; nachfolgend: Helsana) und Durchführung des Vorbescheidverfahrens sprach ihr die IV-Stelle des Kantons Zürich für die Zeit vom 19. (recte: 1.) Januar 2007 bis 30. Juni 2008 eine befristete Dreiviertelsrente, basierend auf einem 60%igen Invaliditätsgrad, zu (Verfügung vom 12. März 2009).
B. Das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich wies die gegen die Rentenbefristung erhobene Beschwerde ab (Entscheid vom 28. Februar 2011).
C. S._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen und beantragen, die IV-Stelle sei zu verpflichten, ihr ab 1. Juli 2008 weiterhin eine Invalidenrente auszurichten, basierend auf einem Invaliditätsgrad von mindestens 50 %; eventualiter sei die IV-Stelle zu verpflichten, eine interdisziplinäre Expertise "bei wirtschaftlich von der Versicherungswirtschaft unabhängigen Gutachtern" einzuholen.
Die IV-Stelle schliesst unter Verweis auf die Erwägungen im angefochtenen Gerichtsentscheid, ohne weitere Ausführungen, auf Abweisung der Beschwerde. Das Bundesamt für Sozialversicherungen (BSV) verzichtet auf eine Stellungnahme.
D. Es wurde den Parteien Gelegenheit eingeräumt, dem Bundesgericht darzulegen, ob und gegebenenfalls inwiefern sich aus dem während der Hängigkeit des vorliegenden Prozesses ergangenen BGE 137 V 210 Auswirkungen auf die vorliegende Streitsache ergeben. Am 15. August 2011 hat die Verwaltung Stellung genommen. S._ hat sich am 22. August 2011 vernehmen lassen und zudem am 15. September 2011 eine Eingabe zu den Ausführungen der IV-Stelle vom 15. August 2011 eingereicht.
Erwägungen:
1. Die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten (Art. 82 ff. BGG) kann wegen Rechtsverletzung gemäss Art. 95 f. BGG erhoben werden. Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (Art. 105 Abs. 1 BGG), und kann deren Sachverhaltsfeststellung nur berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruht (Art. 105 Abs. 2 BGG). Es wendet das Recht von Amtes wegen an (Art. 106 Abs. 1 BGG). Immerhin prüft es, unter Berücksichtigung der allgemeinen Begründungspflicht der Beschwerde (Art. 42 Abs. 1 und 2 BGG), grundsätzlich nur die geltend gemachten Rügen, sofern die rechtlichen Mängel nicht geradezu offensichtlich sind. Es ist jedenfalls nicht gehalten, wie eine erstinstanzliche Behörde alle sich stellenden rechtlichen Fragen zu untersuchen, wenn diese vor Bundesgericht nicht mehr vorgetragen wurden (BGE 133 II 249 E. 1.4.1 S. 254).
2. Das kantonale Gericht hat die massgeblichen Rechtsgrundlagen, unter Berücksichtigung der intertemporalrechtlichen Fragen, die sich aufgrund der am 1. Januar 2008 im Rahmen der 5. IV-Revision erfolgten Rechtsänderungen stellen (vgl. Urteil 8C_829/2008 vom 23. Dezember 2008 E. 2.1 mit Hinweisen), zutreffend wiedergegeben. Es betrifft dies insbesondere die Bestimmungen und Grundsätze zum Begriff der Erwerbsunfähigkeit (Art. 7 Abs. 1 ATSG) und der Invalidität (Art. 4 Abs. 1 IVG in Verbindung mit Art. 8 Abs. 1 ATSG), zur Bemessung der Invalidität bei erwerbstätigen Versicherten nach der Einkommensvergleichsmethode (Art. 28 Abs. 2 IVG [in der bis Ende 2007 in Kraft gestandenen Fassung] und Art. 28a Abs. 1 IVG [in der seit 1. Januar 2008 geltenden Fassung in Verbindung mit Art. 16 ATSG]), zur Rentenrevision (Art. 17 Abs. 1 ATSG; Art. 88a Abs. 1 IVV; BGE 134 V 131 E. 3. S. 132, 131 V 164) sowie zum Beweiswert und zur Würdigung ärztlicher Berichte und Gutachten (BGE 134 V 231 E. 5.1 S. 232; 125 V 351 E. 3a S. 352). Darauf wird verwiesen.
3. Die Vorinstanz beanstandete die für die Zeit vom 1. Januar 2007 bis 30. Juni 2008 ausgerichtete Dreiviertelsrente - entsprechend einem 60%igen Invaliditätsgrad, welcher auf der von der Unfallversicherung ab 1. Oktober 2006 festgestellten Arbeitsunfähigkeit von 60 % basiert und aus einer implizit in Form eines Prozentvergleichs vorgenommenen Invaliditätsbemessung (BGE 128 V 29 E. 1 S. 30 f.) resultiert - nicht. Strittig ist lediglich die Befristung der Rente.
3.1 Im Wesentlichen gestützt auf das Gutachten des Prof. Dr. med. M._, Neurologie FMH, vom 18. April 2008 gelangte das kantonale Gericht zum Schluss, ab April 2008 sei die Beschwerdeführerin in ihrer angestammten Tätigkeit wieder zu 100 % arbeitsfähig. Auf diesen Zeitpunkt hin nahm sie eine Verbesserung des Gesundheitszustandes an, weshalb sie die Befristung der ab 1. Januar 2007 zugesprochenen Dreiviertelsrente auf 30. Juni 2008 als korrekt qualifizierte.
3.2 Die Versicherte bringt dagegen vor, sie leide neben den Folgen des Ereignisses vom 19. Januar 2006 auch an einem Vorzustand aus einem im Jahr 2002 erlittenen Unfall ("Frontalzusammenstoss" mit Kontusion der Brustwirbelsäule). Diese Beschwerden seien nach dem Auffahrunfall vom 19. Januar 2006 exazerbiert. Dem Bericht des UVG-Schadeninspektors sei zudem zu entnehmen, dass ein Morbus Scheuermann und - seit dem Tod der Mutter im Jahr 2000 - Depressionen, ein gutartiger Tumor sowie, gemäss Feststellung des Prof. Dr. med. M._, möglicherweise eine entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems bestehen würden. Deswegen und auch weil die (im Übrigen ohnehin unrichtige) unfallversicherungsrechtliche Leistungseinstellung teilweise auf einer sogenannten "HWS-Adäquanzdiskussion" gründe, habe die Invalidenversicherung die Invaliditätsbemessung unabhängig von der Einschätzung der Helsana vorzunehmen. Dabei könne sie sich nicht auf das Gutachten des Prof. Dr. med. M._ stützen. Einerseits, weil dieses von der Unfallversicherung eingeholt worden sei, womit das IV-spezifische medizinische Abklärungsverfahren, welches den Parteien gewisse Rechte einräume, nicht durchgeführt worden sei. Anderseits sei Prof. Dr. med. M._ befangen, da er einen erheblichen Teil seines Einkommens mit Beurteilungen für die Assekuranz erzielen dürfte. Indem das kantonale Gericht den Antrag auf Edition dessen Umsatzzahlen für die Erstellung von Gutachten und die Provenienz der Gutachtenaufträge unbeachtet gelassen habe, sei das Recht auf Beweis und auf rechtliches Gehör verletzt worden. Der Experte mache seine Parteilichkeit deutlich, indem er in seinen zu HWS-Leiden bislang verfassten Gutachten stereotyp die Meinung vertrete, ein HWS-Schleudertrauma gebe es nicht, sei abgeheilt oder könne aus epidemologischen Gründen nicht nachgewiesen werden. Seine Beurteilung im vorliegenden Fall schliesse er mit der apodiktischen Bemerkung, eine leichtgradige HWS-Distorsion könne zu keinen dauerhaften Beschwerden führen. Es liege ein formeller Ablehnungsgrund vor, weshalb auf die Expertise nicht abzustellen sei und antragsgemäss eine neue Begutachtung zu erfolgen habe. Ausserdem sei der Experte auch mit einem materiellen Ablehnungsgrund behaftet, weil er die Diagnose des HWS-Distorsionstraumas nicht anerkenne und sich damit ausdrücklich gegen die herrschende Gerichtspraxis stelle.
4. 4.1 Es kann der Beschwerdeführerin beigepflichtet werden, dass rechtsprechungsgemäss keine Bindungswirkung der Invaliditätsschätzung der Unfallversicherung für die Invalidenversicherung besteht (BGE 133 V 549 E. 6 S. 553 ff.). Dies bedeutet aber nicht, dass ärztliche Berichte und Gutachten, welche von der Unfallversicherung eingeholt werden, im invalidenversicherungsrechtlichen Verfahren von vornherein unbeachtlich wären.
4.2 In ihren Stellungnahmen vom 22. August und 15. September 2011 bemängelt die Beschwerdeführerin, dass die Gutachterbestellung nicht gesetzeskonform, insbesondere entgegen BGE 137 V 210 nicht gemeinsam mit ihr erfolgt sei.
Mit BGE 137 V 210 hat das Bundesgericht das Bestreben um eine einvernehmliche Gutachteneinholung in den Vordergrund gestellt und die Vereinbarkeit der IV-Abklärungen durch die MEDAS mit den Verfahrensgrundrechten unter anderem davon abhängig gemacht, dass die Expertise bei Uneinigkeit fortan durch eine anfechtbare Zwischenverfügung angeordnet wird (BGE 137 V 210 E. 3.4.2.6 S. 256) und sich die versicherte Person vor der Begutachtung zu den Fragen der Verwaltung an die Sachverständigen äussern kann (BGE 137 V 210 E. 3.4.2.9 S. 258). Als das Urteil am 28. Juni 2011 gefällt wurde, war dieser Rechtsstreit bereits anhängig. Der in BGE 137 V 210 definierte Verfahrensstandard ist zwar an sich auch für laufende Verfahren verbindlich (vgl. BGE 132 V 368 E. 2.1 S. 369). Es wäre jedoch nicht verhältnismässig, wenn nach den alten Regeln eingeholte Gutachten ungeachtet ihrer jeweiligen Überzeugungskraft den Beweiswert einbüssen würden (BGE 137 V 210 E. 6 Ingress S. 266). Bildet ein nach altem Standard in Auftrag gegebenes Gutachten die massgebende Entscheidungsgrundlage, so ist diesem Umstand allenfalls bei der Beweiswürdigung Rechnung zu tragen (Urteil 9C_776/2010 vom 20. Dezember 2011 E. 3.3). Soweit diese Grundsätze auf das Einzelgutachten des Prof. Dr. med. M._ Anwendung finden (die Versicherte weist auf dessen weitere Gutachtertätigkeit mit Dr. med. A._, Facharzt für Psychiatrie und Psychotherapie FMH, sowie im medizinischen Zentrum C._ und in der Klinik D._ hin), kann aus dem Umstand, dass sie vorliegend nicht haben berücksichtigt werden können, nicht schon eine Mangelhaftigkeit der Expertise abgeleitet werden.
Mit BGE 137 V 210 hat das Bundesgericht das Bestreben um eine einvernehmliche Gutachteneinholung in den Vordergrund gestellt und die Vereinbarkeit der IV-Abklärungen durch die MEDAS mit den Verfahrensgrundrechten unter anderem davon abhängig gemacht, dass die Expertise bei Uneinigkeit fortan durch eine anfechtbare Zwischenverfügung angeordnet wird (BGE 137 V 210 E. 3.4.2.6 S. 256) und sich die versicherte Person vor der Begutachtung zu den Fragen der Verwaltung an die Sachverständigen äussern kann (BGE 137 V 210 E. 3.4.2.9 S. 258). Als das Urteil am 28. Juni 2011 gefällt wurde, war dieser Rechtsstreit bereits anhängig. Der in BGE 137 V 210 definierte Verfahrensstandard ist zwar an sich auch für laufende Verfahren verbindlich (vgl. BGE 132 V 368 E. 2.1 S. 369). Es wäre jedoch nicht verhältnismässig, wenn nach den alten Regeln eingeholte Gutachten ungeachtet ihrer jeweiligen Überzeugungskraft den Beweiswert einbüssen würden (BGE 137 V 210 E. 6 Ingress S. 266). Bildet ein nach altem Standard in Auftrag gegebenes Gutachten die massgebende Entscheidungsgrundlage, so ist diesem Umstand allenfalls bei der Beweiswürdigung Rechnung zu tragen (Urteil 9C_776/2010 vom 20. Dezember 2011 E. 3.3). Soweit diese Grundsätze auf das Einzelgutachten des Prof. Dr. med. M._ Anwendung finden (die Versicherte weist auf dessen weitere Gutachtertätigkeit mit Dr. med. A._, Facharzt für Psychiatrie und Psychotherapie FMH, sowie im medizinischen Zentrum C._ und in der Klinik D._ hin), kann aus dem Umstand, dass sie vorliegend nicht haben berücksichtigt werden können, nicht schon eine Mangelhaftigkeit der Expertise abgeleitet werden.
4.3 4.3.1 Ob die Behauptung der Versicherten, Prof. Dr. med. M._ erwirtschafte einen erheblichen Teil seines Einkommens mit Gutachten und Beurteilungen für die Assekuranz, zutrifft, ist nicht belegt. Im Übrigen liesse sich allein aus diesem Umstand nicht auf Voreingenommenheit schliessen. Denn ein Ausstandsgrund ist nicht schon deswegen gegeben, weil jemand Aufgaben für die Verwaltung erfüllt, sondern erst bei persönlicher Befangenheit (BGE 137 V 210 E. 1.3.3 S. 226 f. mit Hinweisen). In BGE 137 V 210 wurde bestätigt, dass der regelmässige Beizug eines Gutachters oder einer Begutachtungsinstitution durch den Versicherungsträger, die Anzahl der beim selben Arzt in Auftrag gegebenen Gutachten und Berichte sowie das daraus resultierende Honorarvolumen für sich allein genommen nicht zum Ausstand führen (E. 1.3.3).
4.3.2 Persönliche Befangenheitsgründe liegen nicht vor. Prof. Dr. med. M._ hat sich mit den von der Versicherten geklagten Beschwerden (Nacken- und pulsierende Kopfschmerzen mit Ausbreitung zu den beiden Schulterblättern, die ungefähr ein- bis zweimal pro Woche auftreten mit Begleitphänomen Lichtscheu sowie Taubheit über der linken Schulter, im Bereich des linken Unterkiefers und der linken Zungenhälfte) auseinandergesetzt und ist zum nachvollziehbaren Schluss gelangt, dass weder eine unfallbedingte noch eine unfallfremde Einschränkung der Arbeitsfähigkeit gegeben sei. Ob er die Leiden einem HWS-Schleudertrauma zuordnet bzw. ob er nach der Interpretation der Versicherten annimmt, es handle sich dabei um eine "Pseudo-Diagnose", welche nicht geeignet sei, chronische Beschwerden auszulösen, kann dahingestellt bleiben, weil im invalidenversicherungsrechtlichen Verfahren nicht ausschlaggebend ist, auf welche Ursachen er die Leiden der Versicherten zurückführt.
4.4 Prof. Dr. med. M._ begründet nachvollziehbar, dass die beklagten Leiden im Untersuchungszeitpunkt (8. April 2008) nicht mehr geeignet waren, in der angestammten oder einer anderen Tätigkeit eine Arbeitsunfähigkeit zu bewirken. Aus den diversen Berichten des seit 4. Oktober 2006 behandelnden Dr. med. H._, Facharzt für Neurologie FMH, und des arbeitsmedizinischen Zentrums E._ vom 23. März 2007 kann nichts anderes abgeleitet werden. Es ist unbestritten, dass nach dem Unfall vom 19. Januar 2006 auch in der angestammten Beschäftigung als Sekretärin eine Einschränkung der Arbeitsfähigkeit vorhanden war. Das arbeitsmedizinische Zentrum E._ ist aber schon im März 2007 von einer lediglich vorübergehenden 50%igen Arbeitsunfähigkeit mit Steigerung der Arbeitsleistung um 10 % monatlich ausgegangen. Dr. med. H._ bemängelte in seiner Stellungnahme vom 29. April 2008 zum Gutachten des Prof. Dr. med. M._, dass er im Gegensatz zum Experten konstant eine Blockierung der Rotationen nach links sowie eine Druckdolenz auf der Höhe C2/3 feststellen konnte, ohne zu begründen, weshalb sich dies auch in der körperlich leichten, angestammten Tätigkeit als Sekretärin ab April 2008 weiterhin einschränkend auswirken soll. Schliesslich besteht Einigkeit darüber, dass der Konsiliarbericht des Dr. med. J._, Facharzt für Innere Medizin FMH, speziell Rheumatologie, Vertrauensarzt der Helsana, vom 26. September 2006 (schon mangels Aktualität für die Beurteilung der Arbeitsfähigkeit ab April 2008) nicht aussagekräftig ist.
Die Versicherte beruft sich letztinstanzlich auf exazerbierende Beschwerden infolge eines Vorzustandes aus dem Unfall von 2002. Im Rahmen der Begutachtung durch Prof. Dr. med. M._ schilderte sie ihre aktuellen Leiden ausführlich, gab dazu auch an, wie lange diese schon bestanden und berichtete, die Beschwerden aus dem Jahr 2002 seien komplett rückläufig gewesen, so dass vor dem Unfall vom 19. Januar 2006 keine Gesundheitsbeeinträchtigung mehr vorhanden gewesen sei. Unabhängig davon, ob es sich im Einzelnen um exazerbierende Beschwerden aus einem Vorzustand, um Folgen des Unfalls vom 19. Januar 2006 oder um krankhafte Erscheinungen handelt, kam der Gutachter zum Ergebnis, dass die Versicherte in der Arbeitsfähigkeit nicht eingeschränkt sei. Weitere Abklärungen erübrigen sich auch hinsichtlich der verschiedentlich angegebenen, aber nicht fachärztlich diagnostizierten Depression (Bericht von Frau Dr. med. V._, Fachärztin Allgemeinmedizin FMH, vom 27. März 2006) bzw. depressiven Elemente (Bericht des arbeitsmedizinischen Zentrums E._ vom 23. März 2007) oder depressiven Verstimmung (Konsiliarbericht des Dr. med. J._ vom 26. September 2006). Obwohl die Beschwerdeführerin dem Schadeninspektor der Unfallversicherung am 7. November 2006 berichtete, sie leide seit dem Tod ihrer Mutter im Jahr 2000 an Depressionen, begab sie sich offenbar nicht in psychiatrische Behandlung und erwähnte gegenüber Prof. Dr. med. M._ im April 2008 keine psychischen Probleme mehr. Es wird sodann nicht behauptet, dass der dem Schadeninspektor, nicht aber dem Experten, angegebene Morbus Scheuermann die Arbeitsfähigkeit als Sekretärin einzuschränken vermag. Entsprechendes gilt für den "gutartigen Tumor mit Metastasen". Ob die von der Beschwerdeführerin beschriebenen Leiden der HWS-Distorsion oder der von Prof. Dr. med. M._ zur Diskussion gestellten Differentialdiagnose einer entzündlichen Erkrankung des zentralen Nervensystems zugeschrieben wird, ist für das invalidenversicherungsrechtliche Verfahren nicht relevant, weil sie sich so oder anders nicht einschränkend auf die Arbeitsfähigkeit auszuwirken vermögen (Gutachten, S. 15 Ziff. 6.7). Soweit die Versicherte inhaltliche Kritik an der Beurteilung durch Prof. Dr. med. M._ erhebt, kann daraus nicht auf eine Befangenheit des Experten geschlossen werden.
4.5 Es ist unbestritten, dass die Beschwerdeführerin ab 19. Januar 2006 für eine gewisse Zeitspanne in der Arbeitsfähigkeit eingeschränkt war. Aus dem Gutachten des Prof. Dr. med. M._ ergibt sich aber, dass spätestens ab April 2008 keine Arbeitsunfähigkeit mehr bestand. Da sich der Invaliditätsgrad somit zumindest ab April 2008 erheblich verändert hatte, war die Befristung der Rente auf Ende Juni 2008 rechtens (Art. 17 Abs. 1 ATSG in Verbindung mit Art. 88a IVV). Der Einwand der Beschwerdeführerin, die IV-Stelle habe die Beweislastverteilung bei ursprünglich zugestandenen Leistungen verkannt, ist nicht stichhaltig.
5. Demgemäss lässt sich nicht beanstanden, dass das kantonale Gericht nach umfassender Würdigung der ärztlichen Unterlagen davon ausgegangen ist, der rechtserhebliche Sachverhalt sei genügend abgeklärt worden (antizipierte Beweiswürdigung; BGE 136 I 229 E. 5.3 S. 236; 134 I 140 E. 5.3 S. 148; 124 V 90 E. 4b S. 94). Die Ausführungen in der Beschwerdeschrift und den nachfolgenden Eingaben der Versicherten sind nicht geeignet, die Sachverhaltsfeststellung des kantonalen Gerichts als offensichtlich unrichtig oder unvollständig erscheinen zu lassen.
6. Dem Verfahrensausgang entsprechend sind die Gerichtskosten der unterliegenden Beschwerdeführerin aufzuerlegen (Art. 66 Abs. 1 Satz 1 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 500.- werden der Beschwerdeführerin auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 13. Februar 2012
Im Namen der I. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Ursprung
Die Gerichtsschreiberin: Berger Götz