Уверенность в том, что его ждет успешное актерское будущее, привела Игоря осенью 1917 года в театральную школу под руководством режиссеров Федора Комиссаржевского и Василия Сахновского, и свои первые этюды в ней Игорь Ильинский начал делать в первые дни революции. В театральной студии Ильинский провел полтора года, но уже через несколько месяцев пребывания в ней он совмещал занятия с профессиональной актерской деятельностью.
Ильинский много играл в руководимом Федором Комиссаржевским театре имени Веры Комиссаржевской. Но непрестанное творческое беспокойство подталкивало молодого актера к постоянной перемене мест, приводя порой к весьма сомнительным начинаниям. Даже когда Игорь начал работать с Мейерхольдом, он мог параллельно играть еще в каком—либо театре и пробовать свои силы в какой—нибудь новой постановке. Пребывание на сцене доставляло молодому Ильинскому такую радость, что он не отказывался от любых предложений, и трудности возникали лишь тогда, когда приходилось выбирать между спектаклями, совпадающими по времени. Когда биографы актера позже пытались сопоставлять между собой театры и даты, когда в них играл Ильинский, они поражались, как актеру хватало физических сил на такой колоссальный объем работы в те тяжелые годы и когда он успевал не только запоминать, но и репетировать.

Так, например, 21 февраля 1918 года Ильинский сыграл свою первую дебютную роль старика в «Лисистрате» Аристофана, поставленной Комиссаржевским. Летом того же года Ильинский был задействован в фарсе Табарена «Каракатака и Каракатакэ», потом сыграл одного из шутов в опере Николаи «Виндзорские проказницы» и был занят в массовых сценах оперы «Фиделио» в Театре Совета рабочих депутатов. Позже Ильинский сыграл в опере Моцарта «Похищение из гарема» пашу Селима, потом сыграл Антонио в «Безумном дне, или Женитьбе Фигаро» Бомарше и следом — доктора Панкраса в комедии Мольера «Брак по принуждению». Потом им был сыгран дух Ариеля в «Буре» Шекспира — и все это случилось на протяжении сезона 1918—1919 года. В дальнейшем интенсивность работы Ильинского не снижалась. Актер провел летний сезон у Балиева в «Летучей мыши», где сыграл портного Петровича в гоголевской «Шинели», и попробовал свои силы в оперетте, дублируя роли Григория Ярона в Никитском театре. Ильинский участвовал в спектаклях губернского Пролеткульта и стал любимцем малышей, играя в Детском театре медведя Балу. Он также участвовал в бесчисленных концертах «за пайки», часто передвигаясь пешком через заснеженную Москву и увозя домой на санках вознаграждение в виде нескольких березовых поленьев. По рекомендации театральной деятельницы Малиновской он вступил в труппу Художественного театра, но через месяц ее оставил для того, чтобы под руководством Мейерхольда в организованном Театре РСФСР начать репетировать в постановке «Зорь» Верхарна небольшую роль фермера Гислена.

В 1924 году к театральной славе Игоря Ильинского прибавилась кинематографическая. Он снялся в двух фильмах — у режиссера Якова Протазанова в «Аэлите» и у Юрия Желябужского в «Папироснице от Моссельпрома». Оба фильма пользовались огромным успехом у зрителей и сделали Ильинского очень популярным актером. Вскоре после выхода этих картин Ильинский снова сыграл в комедии Протазанова «Закройщик из Торжка», вышедшей на экраны в 1925 году, и его популярность еще более увеличилась. На афишах того времени было написано: «Завтра — единственная гастроль знаменитого киноартиста, живого Игоря Ильинского!» Или: «К нам едет король экрана! Нас посетит закройщик из Торжка, похититель трех миллионов, личный друг Мисс Менд и возлюбленный Аэлиты — Игорь Ильинский!» Критик и театровед Зоя Владимирова писала: «И все же театральные странствия Ильинского оказались подлинным университетом актера. Многие «специальные курсы» постигались им в предельно сжатые сроки, осваивались на ходу, давая плоды буквально в следующем же спектакле... Ему довелось испытать свои силы в разных жанрах, проникнуться обаянием старой оперетты, побывать в варьете, ощутить природу эстрадной пародии, ее «сиюминутность» и хлесткость. Пришлось научиться петь куплеты, танцевать канкан с профессиональным блеском, доводить клоунаду до акробатической легкости».

В 1937 году режиссер Григорий Александров предложил Ильинскому сыграть роль начальника Управления мелкой кустарной промышленности Бывалова в комедии «Волга—Волга», и Ильинский с радостью согласился. Натурные съемки проходили на Волге, и от Ильинского потребовалось наличие не только актерских навыков, но и каскадерских. В одном из эпизодов герои фильма падали с верхней палубы парохода в воду, и Любовь Орлова, исполнявшая роль Стрелки, потребовала, чтобы ее в этом эпизоде заменила дублерша. В эпизод была приглашена чемпионка по прыжкам с трамплина, а Ильинскому пришлось прыгать самому. Перед началом съемок Александров показал ему нижнюю палубу парохода и сказал: «Вот отсюда вам придется прыгать в воду». И Ильинский ответил: «Подумаешь, вот если бы с верхней, это было бы эффектнее». Он подразумевал, что падать в воду будет каскадер, но Александров истолковал эту реплику по—своему. Ильинский понял это, когда к нему подошел второй режиссер и сказал: «Слушай, Игорь, ты правда прыгнешь с верхней палубы?» Ильинский встревожился: «Да что ты, я же пошутил». Но Александров скомандовал: «Игорь Владимирович, наверх, пожалуйста». Отступать было поздно. Ильинский вспоминал: «Когда я поднялся наверх в своих сапогах и с портфелем, с которым никогда не расставался, то понял, как это страшно, во мне все задрожало... Оператор был готов, все, задрав головы, смотрели на меня, я не мог подвести съемочную группу. Мне ничего не оставалось делать...» И он прыгнул.

Фильм имел колоссальный успех в прокате и определил развитие жанра советской кинокомедии на несколько последующих десятилетий, а в 1941 году за роль Бывалова в фильме «Волга—Волга» Ильинский был удостоен Государственной премии. Но после этих съемок Ильинский на восемнадцать лет прекратил серьезную работу в кино. Причина заключалась не только в том, что актер был чрезвычайно требователен к самому себе, но и в изменившихся условиях времени. От комедии требовалась бесконфликтность, которая была глубоко чужда самой природе жанра и масштабу таланта Ильинского. Единственной его работой в это время стала небольшая роль в комедии «Преступление и наказание» по сценарию Михаила Зощенко, но в 1946 году фильм был запрещен к показу. Сам Ильинский в это время напряженно работал в театре, записывался на радио и много выступал на эстраде.
В пятидесятые годы Ильинский снова начал сниматься в фильмах—спектаклях Малого и Художественного театров, которые Министерство культуры решило запечатлеть на кинопленке. В список пьес попали «Горе от ума» Грибоедова, «Ревизор» Гоголя и «Волки и овцы» Островского. В каждой из них Ильинский не допускал повторения того, что им было сделано ранее. Каждую роль, даже такую небольшую, как роль Загорецкого, Ильинский вновь шлифовал и отрабатывал, дополняя новыми штрихами.
В 1938 году Игорь Ильинский перешел из театра Мейерхольда в Малый театр. В журнале «Искусство и жизнь» критики по этому поводу писали: «Ильинский сыграл Хлестакова — и маловеры умолкли разом. Успех был бесспорный, громкий, работу признали «внутри» и «вовне», и товарищи, с которыми актеру суждено было шагать с того дня рука об руку по дороге правды, и критика, и давние поклонники—москвичи. «Обнаружилось, что перед ними не только новый Хлестаков, но и новый Ильинский — зрелый художник реалистического искусства». Определенное влияние на критиков оказало и то обстоятельство, что Ильинский к тому времени стал одним из любимых артистов Сталина и ругать работы Ильинского стало не принято. Вскоре он стал одним из ведущих актеров Малого театра.
В это время в личной жизни актера случилось несчастье — умерла его жена. Ее смерть произвела на Ильинского тяжелое впечатление. Они прожили вместе более двадцати лет, и хотя их отношения складывались непросто и Игорь Ильинский позднее признавался, что увлекался другими женщинами, их брак был стабилен. И в тот момент, когда чувства Ильинского к жене обрели «второе дыхание», ее не стало. Ильинскому было так плохо, что он задумал уйти из жизни и купил бутылку с усыпляющим газом, собираясь свести счеты с жизнью на даче во Внукове, однако удержался от этого шага. А в январе 1949 года Игорь Ильинский познакомился со своей будущей новой женой - актрисой Малого театра Татьяной Еремеевой. Позже Еремеева рассказывала: «В 1944 году я приехала из Тамбова в Москву. Малый театр ставил «Двенадцатую ночь» Шекспира, и меня пригласили сыграть главную роль. В этом же спектакле играл и Ильинский. Кстати, в Москве мне пришлось сменить фамилию Битрих на псевдоним Еремееву. Все—таки шла война с Германией, и из—за моей немецкой фамилии у меня могли быть проблемы, как у моей мамы. Когда я увидела Ильинского впервые, то была удивлена. Это был совершенно другой человек, чем на экране: гладко выбрит, в хорошем костюме, такой интеллигентный, приветливый. Он делал мне какие—то замечания на репетиции, а после премьеры сердечно поздравил. Примерно через полгода после выпуска спектакля у него умерла жена. Он был так потрясен этим горем, что отказался играть какое—то время в театре. Он куда—то уехал и не появлялся в Москве два года. Даже хотел покончить с собой — пустить газ и выпить снотворное. Когда я увидела его вновь, он неожиданно поздравил меня с Татьяниным днем. И тут я вспомнила — ведь его покойная супруга тоже была Татьяной. Этот день для него был особым. Потом он позвал меня на свой концерт. И я увидела, что же это был за артист. Нет, он вовсе не комик, как его называют многие. Он — Мастер. Как он читал «Старосветских помещиков» Гоголя! Люди в зале сидели в полузабытьи. А однажды Игорь Владимирович пригласил меня поехать с ним на дачу. Говорит: «Отдохнете час—другой, и я вас привезу обратно». Я согласилась. Дача у Ильинского находилась во Внукове. Помню, мы сидели на балкончике. Он в какой—то залатанной фуфайке, в спортивных штанах. Рассказывал о себе только плохое. Дескать, сестре своей, которая в Прибалтике живет, мало помогаю, покойной жене мало внимания уделял, да и вообще характер скверный. И тут я поняла, каким он все—таки был одиноким человеком, совершенно не приспособленным к жизни, к быту. Перед отъездом на летние гастроли Ильинский позвал меня к себе домой, сюда, в эту квартиру на Петровке, и сделал мне предложение. В эту ночь, оставшись одна, я поняла, что люблю его и готова выйти замуж. Ему было 49 лет, мне — 37. Через год у нас родился сын Володя. Мы прожили вместе тридцать шесть лет. И это самые счастливые годы в моей жизни. В театре к этому браку отнеслись по—разному. Многие невзлюбили меня и посчитали, что я вышла замуж за Ильинского из—за карьеры. Хотя до этого замужества у меня уже было звание «Заслуженная артистка республики» и играла я главные роли. Особенно сильно меня ненавидела Пашенная. Ее дочь после войны осталась одна с двумя сыновьями, и Вера Пашенная мечтала ее выдать замуж. Я столько худых реплик о себе услышала, столько гадостей. Игорь Владимирович очень хотел венчаться. Он был очень набожным человеком, часто посещал церковь Нечаянной радости. Но венчаться было нельзя — на дворе пятидесятый год. Но сына он все же тайно крестил у нас на даче. Вызвал батюшку и окрестил. Меня на это таинство не пустили. НесмотряПродолжение в 15.05 на то, что Игорь Владимирович был верующим, он был и членом партии, но вступил в нее вынужденно. Столько его уговаривали, столько за ним ходили и просили. И однажды Ильинский сдался. А мне сказал: «Таня, как член партии я теперь смогу больше помогать людям и буду иметь больше возможностей!» Но после посещения одного из собраний Игорь Владимирович принял решение выйти из партии. Я его уговорила этого не делать. Ведь наш сын уже учился в институте, и его могли из—за этого выгнать».
Позднее сам Ильинский писал: «Я поздно стал отцом. Лишь после пятидесяти лет я познал великое чувство отцовства. С грустью и недоумением думаю, ведь могло случиться так, что я не испытал бы этого». Тем временем у Ильинского продолжалась успешная карьера в кино, и в фильме «Карнавальная ночь» режиссера Эльдара Рязанова Игорь Ильинский сыграл директора Дома культуры Серафима Огурцова. Благодаря этой роли возникла новая волна его популярности. Фильм «Карнавальная ночь» вышел в прокат в 1956 году и занял первое место, собрав у экрана почти пятьдесят миллионов зрителей.

Людмила Гурченко рассказывала о работе с Ильинским: «В первый съемочный день я сопровождала великого артиста по длинному коридору в его знаменитом монологе директора Дома культуры Огурцова. Вернее, и.о. директора, что очень существенно, потому что таких директоров у нас нет. «Но это же квартет, Серафим Иванович». — «Ну и что же, что квартет? Добавьте еще людей, будет большой, массовый квартет». Затаив дыхание, я шла за артистом и поражалась, как от дубля к дублю оттачивается, отшлифовывается то, что только намечалось на репетиции. На моих глазах в жизни происходила трансформация. Легкий наклон головы, и, казалось, видишь, как «с трудом перекатываются мозговые шарики», а во взгляде вдруг появляется такая внимательная тупость... что у меня даже поначалу закрадывалась мысль, что артист... вроде как... ну, не очень того... может, он плохо себя чувствует?! И только в перерыве он «отходил» и опять становился прежним Игорем Владимировичем. В зависимости от настроения он или опять сидел в кресле, прикрыв глаза, или весело общался с молодым задорным режиссером Эльдаром Рязановым, который на съемке всегда смеялся первым. Это всех здорово подхлестывало. Ильинский тут же подхватывал и развивал малейшую деталь, если это была именно «та» деталь. Его жизнерадостность впитывалась и проникала во всех участников этого уникального, по—своему, фильма. Однажды, когда операторская группа возилась со светом, все наши женщины собрались около Игоря Владимировича. Раздавались взрывы удивления и восхищения. Потом опять все замирали… И опять вдруг павильон оглашался радостными взвизгиваниями. Таких непроизвольных выкриков, когда люди радуются от души, требует режиссер на записях массовых сцен: «Ну же, радуйтесь жизни, смотрите, как весело кругом, как прекрасно живется!» Игорь Владимирович угадывал всем женщинам их возраст. Угадывал безошибочно. Только посмотрит в глаза — и в точку. Ну, думаю, уж меня—то по глазам не прочтете, собью с курса. В это время я буду думать о самых взрослых вещах. «Скажите, пожалуйста, а вот мне сколько дадите?» — он в упор посмотрел на меня. «Какие у него пронзительные зеленые глаза! Я аж сжалась. А мои «взрослые» мысли разбежались во все стороны. «Тебе… Тебе через год «очко» — «Ой, ну это ж надо такое…» - «Угадал?» — «Ой, Вы ж прямо как в лужу глядели». — «Ты с Украины?» — «Ага, с Харькова». — «Это слышно». Ну вот. Все слышит, все знает. Наверное, все на свете перечитал, всех переслушал, все пересмотрел и пережил. Как же мне хотелось заглянуть, проникнуть в тайные кладовые великого артиста! Но как проникнуть! С какой стороны пронаблюдать? Где и как учиться опыту, зрелости, тайнам и премудростям, которые называются таким волнующим словом — жизнь».

В 1960 году Игоря Ильинского убедили вступить в Коммунистическую партию. По словам очевидцев, Ильинский это сделал неохотно, объясняя райкомовским работникам, что он верующий. Но ему сказали: «Вступив в партию, вы сможете помочь многим своим друзьям и коллегам». Против такого аргумента у Ильинского не было возражений. Он часто многим помогал — с квартирами, званием, и даже с местом на кладбище. Причем, о последнем ему пришлось хлопотать дважды — за художника Василия Камарденкова и поэта Самуила Маршака. Когда их отказывались хоронить на престижном Новодевичьем кладбище, Ильинский лично обращался в дирекцию кладбища и спрашивал: «Когда я умру, я ведь имею право лежать на этом кладбище? Если да, тогда похороните вместо меня моего друга». Оба раза ему не смогли отказать.

В 1961 году Рязанов приступил к съемкам комедии «Гусарская баллада», и в ней Игорь Ильинский сыграл полководца Михаила Кутузова. Эльдар Рязанов позже вспоминал: «Работа с Ильинским доставляла только удовольствие. У нас не случилось ни одного конфликта, мы всегда находили общий язык. После «Волги—Волги» его очень мало снимали в кино. В те времена почти не делали комедий, его не в чем было занять, а ведь он считался только комедийным артистом. Поэтому Игоря Владимировича киностудии не беспокоили. И это очень обидно. Я считаю, что кинематограф последних сорока лет глубоко виноват перед Игорем Владимировичем Ильинским, и, к сожалению, эта непростительная ошибка необратима. Игорь Владимирович Ильинский оказался прекрасным партнером. Начисто лишенный гонора и самоуверенности, он всегда находился в творческих сомнениях: достаточно ли точно выбран оттенок сарказма для этого эпизода, правильно ли взят нужный полутон простодушной глупости в данной реплике, не мала ли доза яда для определенной краски образа? Когда я сейчас думаю об образе Огурцова, то понимаю, какое разнообразие красок и оттенков вложил в эту роль крупнейший артист нашего времени Игорь Ильинский. И убежден, что успех, выпавший на долю картины, во многом определило участие в ней Ильинского. Вторая встреча с Игорем Владимировичем произошла у меня во время подготовки к фильму «Человек ниоткуда».

Я предложил роль Чудака — наивного, непосредственного, чистого дикаря — Игорю Владимировичу Ильинскому. Тот отнесся к ней с сомнением. Ему казалось, что образ написан для более молодого исполнителя. В сценарии много сцен с бегом, прыжками, лазанием по горам, физическая, спортивная нагрузка роли велика. «Но вы же всю жизнь занимаетесь теннисом и коньками! — убеждал я Ильинского. — А если уж придется делать что—нибудь акробатическое, то пригласим дублера», — добавил я. У Игоря Владимировича имелись кое—какие претензии к самому сценарию, но мы с Зориным обещали переработать все сцены, вызывающие его тревогу. В общем, я отмел все возражения актера и уломал его. Я очень любил Ильинского и был уверен, что вместе мы преодолеем все. За спиной маячила недавно законченная и прошедшая с успехом «Карнавальная ночь». Начались съемки. Они шли туго, со скрипом. Я не мог найти стилистику картины, степень ее условности. Кроме того, постепенно выяснилось, что интуиция не подвела Ильинского. Наивность, детскость, непосредственность Чудака получались у актера прекрасно сыгранными, но явно противоречили его психофизической природе и возрасту. Оказалось также непосильной и тяжелейшая физическая нагрузка. Когда же трюки вместо артиста исполнял дублер, становилось сразу ясно, что их делает каскадер, а не сам исполнитель. Все это Ильинский понял гораздо раньше, чем я. Он сказал мне, что не чувствует себя вправе играть эту роль и отказывается. Постепенно я и сам пришел к этому же выводу и согласился со своим любимым артистом. Мы расстались, не испортив ни на йоту наших добрых отношений… В сценарии «Гусарской баллады», как и в пьесе, роль народного полководца Михаила Илларионовича Кутузова не очень большая, но ключевая, смысловая важная. На все роли я подбирал комедийных актеров и не сомневался, что Кутузова тоже должен играть комик. Я решил предложить роль фельдмаршала моему старому другу и любимому артисту Игорю Ильинскому. Как и следовало ожидать, мое предложение на студии встретили в штыки. «Комедийный актер, — говорили мне тогдашние руководители «Мосфильма», в частности генеральный директор В.Н.Сурин, — не имеет права появляться на экране в образе великого полководца. Ведь как только зрители увидят Ильинского в форме фельдмаршала, они покатятся со смеху и память Кутузова будет оскорблена,

скомпрометирована». Но это было еще полбеды. Когда я приехал к Ильинскому, он наотрез отказался играть роль Кутузова: «Нет, нет. Во—первых, крошечная роль, почти эпизод. Несерьезно для меня. А потом я значительно моложе, чем Кутузов был в 1812 году. Мне придется изображать старика, это может получиться не очень естественно». Я принялся вести двойную игру, решив перехитрить всех — и руководство студии, и Ильинского. Ильинского я обманывал, говоря, что вся студия только и мечтает увидеть его в роли Кутузова. На студии же я уверял, что активно ищу актера, снимаю кинопробы. И выражал лицемерное сожаление, что подходящий кандидат еще не найден. А тут наступила зима и пришла пора выезжать на зимнюю натуру. Вскоре натура стала «уходящей», то есть снег принялся таять, и съемки находились под угрозой срыва. Я буквально умолил Ильинского сниматься и, не проинформировав руководство студии, совершил самовольный поступок — отснял эпизод, где Кутузов проезжает перед войсками. А вскоре снег стаял совсем, и эту сцену переснять с другим исполнителем не представлялось возможным. Так я поставил студию перед свершившимся фактом. Пришлось смириться с моим выбором. Далее начались павильонные съемки, и тут Игорь Владимирович сам увлекся ролью, разошелся, понял, что, несмотря на малый объем, она действительно очень значительна, и с удовольствием ее играл. Мне думается, Ильинскому эта задача удалась полностью. Его Кутузов обаятелен, хитер, мудр, добр, очень значителен и вызывает, с моей точки зрения, не только смех, но и любовь зрителя. Именно любовь. А это чувство выжать из зрителя ох как нелегко!»

Когда фильм был уже снят и готовился к выходу на экран, выяснилось, что министр культуры Екатерина Фурцева очень недовольна картиной. Ее возмутило приглашение на роль Кутузова Игоря Ильинского. По ее мнению, Рязанов исказил образ русского полководца. В личной беседе с Рязановым Фурцева сказала: «Я очень люблю Ильинского, он — превосходный комик, но Кутузов... Это бестактно! Зритель будет встречать его появление хохотом». Фурцева потребовала от Рязанова переснять сцены, в которых снимался Ильинский, пригрозив отменить премьеру фильма. Рязанов был удручен. Сцены с Ильинским снимались зимой, а директива министра прозвучала в августе. И было непонятно, как объяснить произошедшее самому Ильинскому. Но накануне 150—летия со дня Бородинского сражения сотрудники газеты «Известия» захотели посмотреть «Гусарскую балладу» в редакционном кинозале, и так как главным редактором газеты был зять Хрущева Алексей Аджубей, Рязанов не смог отказать в этой просьбе. Картина произвела на журналистов прекрасное впечатление, и спустя два дня после просмотра в субботнем приложении «Известий» появилась хвалебная рецензия. При этом особенно лестных слов в ней был удостоен Игорь Ильинский за роль Кутузова. И картина вышла в прокат.

Игорь Ильинский обожал заниматься спортом. Недалеко от дома, в котором жил актер, зимой заливали каток, а летом делали теннисный корт. Точно такой же корт Ильинский сделал и у себя на даче, и его любимым партнером по теннису был спортивный комментатор Николай Озеров. Ильинский очень любил следить за спортивными состязаниями. Он был заядлым болельщиком и особое предпочтение отдавал футболу и хоккею. В 1966 году он съездил в Лондон на чемпионат мира по футболу со своим сыном Владимиром. Причем поначалу 14—летнего сына не хотели выпускать за границу, но Ильинский обратился за помощью к своему соседу по даче во Внукове министру обороны СССР маршалу Андрею Гречко, и вопрос был улажен в течение нескольких дней.

В последние годы жизни у Ильинского сильно ухудшилось зрение, отслоилась сетчатка. В клинике Федорова ему сделали операцию, но она не помогла. Свою последнюю роль — Фирса — Ильинский играл, почти ничего не видя. Для актера за кулисами театра ставили специальный маячок, чтобы он на него выходил со сцены. Но однажды на гастролях он едва не вышел в зрительный зал. Партнеры бросились к нему и успели вернуть. «С театром кончено. Я не вижу...» — сказал он.

Игорь Ильинский скончался 13 января 1987 года и был похоронен на Новодевичьем кладбище.