Илья (Иехиел-Лейб) Файнзильберг родился 3 октября (15 октября) 1897 (сам же праздновал на день позже, 16-го) в Одессе, был третьим из четырёх сыновей в семье банковского служащего Арье Беньяминовича Файнзильберга (1863—1933) и его жены Миндль Ароновны (урождённая Котлова; 1868—1922), родом из местечка Богуслав Киевской губернии (семья переехала в Одессу между 1893 и 1895 годами). Место рождения отмечено мемориальной доской. Отец работал бухгалтером в одесском отделении Сибирского банка, располагавшемся в доме купца Якова Пурица на улице Дерибасовской, 11 (угол Ришельевской).
В 1913 году окончил техническую школу, после чего работал в чертёжном бюро, на телефонной станции, на военном заводе. После революции был бухгалтером, журналистом, а затем редактором в юмористических журналах. Был членом Одесского союза поэтов.
В 1923 году переехал в Москву, стал сотрудником газеты «Гудок». Ильф писал материалы юмористического и сатирического характера — в основном фельетоны.
В 1927 году с совместной работы над романом «Двенадцать стульев» началось творческое содружество Ильи Ильфа и Евгения Петрова (см. Ильф и Петров), который также работал в газете «Гудок».
В 1928 году Илья Ильф был уволен из газеты из-за сокращения штата сатирического отдела, вслед за ним ушёл Евгений Петров. Вскоре они стали сотрудниками нового еженедельного журнала «Чудак»
Впоследствии в соавторстве с Евгением Петровым были написаны (см. Произведения Ильи Ильфа и Евгения Петрова):
- роман «Двенадцать стульев» (1928);
- роман «Золотой телёнок» (1931);
- новеллы «Необыкновенные истории из жизни города Колоколамска» (1928);
- фантастическая повесть «Светлая личность» (экранизирована)
- новеллы «1001 день, или Новая Шахерезада» (1929);
- сценарий фильма «Однажды летом» (1936);
- документальная повесть «Одноэтажная Америка» (1937).
В 1932 — 1937 гг. Ильф и Петров писали фельетоны для газет «Правда», «Литературная газета» и журнала «Крокодил».
В 1930-е годы Илья Ильф увлекался фотографией. Фотографии Ильи Арнольдовича через много лет после его смерти случайно нашла дочь Александра Ильинична Ильф.
Во время путешествия на автомобиле по американским штатам у Ильфа открылся давний туберкулёз, диагностированный у него в начале 1920-х, вскоре приведший к его кончине в Москве 13 апреля 1937 года.
В Москве Илья Ильф жил в общежитии газеты «Гудок» в Большом Чернышёвском переулке; позже, летом 1924 года — в одной из комнат бывшего Воспитательного дома (т.н. «Дворца Труда») на Солянке, д. 12. Впоследствии — в Сретенском переулке, в Соймоновском проезде, д. 5, на улице Фурманова, д. 3/5 (снесён в конце 1970-х); последний адрес — Лаврушинский переулок, д. 17.
