Илья Ковальчук родился в Калинине (ныне Тверь). Во взрослом хоккее Ковальчук дебютировал в 2000 году. Первым клубом Ильи стал его родной «Спартак», игравший тогда в Высшей Лиге. В сезоне 2000—2001 он помог москвичам вернуться в Суперлигу, забросив в 51-м матче 42 шайбы и отдав 22 передачи. Ковальчук, вместе с Кириллом Кольцовым, стал обладателем титула «Новичок сезона». Яркая игра хоккеиста привлекла внимание скаутов НХЛ. Руководство имеющей право выбрать лучшего новичка на драфте «Атланты» долго выбирало между Ильёй и канадцем Джейсоном Спеццей. После личной встречи с россиянином генеральный менеджер «Трэшерз» Дон Уоделл решил остановить выбор именно на нём. Ковальчук стал первым россиянином, выбранным на драфте под общим первым номером.
В 2002 г. на Олимпиаде в Солт-Лейк-Сити Ковальчук в составе сборной России получает бронзовые медали и звание Заслуженного мастера спорта. А со следующего года хоккеист уже постоянно участвует в мировых чемпионатах за сборную России. Особенно запомнился Илья Ковальчук на Чемпионате мира 2008 года, когда благодаря его шайбе, наша команда завоевала золото.
2010 году Илья Ковальчук подписал 15-ти летний контракт с «Нью-Джерси Девилз» на 100 миллионов долларов. Летом 2013 года в возрасте 30 лет Илья Ковальчук заявил об окончании спортивной карьеры в НХЛ и вернулся обратно в Россию.