Илья Попов родился 8 февраля 1978 года в городе Санкт-Петербург. Окончил Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна по специальности «Дизайн интерьеров». Позднее получил дополнительное образование в Современном гуманитарном университете по специальности «Управление предприятием».
В 1998 году Попов стал генеральным директором Санкт-Петербургского подразделения Центра Перспективных Разработок. В 2000 году занял должность генерального директора компании Fun Game, занимавшейся разработкой игровой развлекательной и образовательной продукции для детей и игрового сопровождения к учебным программам и учебникам. За три года к производству подготовлено более 400 проектов по заказу крупных российских издательств и производителей детских товаров. В 2001 году образовательная игра-путешествие «Я живу в России!» награждена Золотым Знаком Качества на Всероссийском конкурсе «Детям - только лучшее!».
С 2003 года Илья Попов является генеральным продюсером проекта «Смешарики» и возглавляет Студию Компьютерной Анимации «Петербург». «Смешарики» стали первым современным российским анимационным проектом и завоевали более ста национальных и международных наград. В 2004 году также стал генеральным директором компании «Мармелад Медиа» - первого в России мультибрендового лицензионного агентства.
С 2010 года Илья Александрович находится в должности генерального директора компании «Рики» - ведущей российской компании в области создания, управления, лицензирования и продвижения анимационных брендов для широкой семейной аудитории на территории России, стран СНГ и Европейского союза.
В 2012 году Попов стал одним из инициаторов создания Некоммерческого партнерства «Ассоциация анимационного кино» и президентом организации.
В июне 2016 года Илья Попов стал участником панельной сессии «Мультфильмы из России. Новый глобальный чемпион?», прошедшей в рамках Петербургского Международного Экономического Форума. В том же году вошел в рейтинг 100 лучших топ-менеджеров Санкт-Петербурга и Ленинградской области, формируемый газетой «Деловой Петербург», и получил диплом «Лучший медиаменеджер года».
Илья Александрович Попов является членом Правительственного совета по развитию отечественной кинематографии, членом правления Фонда поддержки инициатив в области семьи и детства «Национальный детский фонд». Входит в Попечительский совет Всероссийского государственного университета кинематографии имени С.А. Герасимова, а также Международную академию телевизионных искусств и наук.
В 2007 году награжден премией «Шеф года» в номинации «Инновация».
В 2009 году удостоен Государственной премии РФ в области культуры и искусства за национальную детскую программу «Смешарики».
В 2012 году награжден премией «Сделано в России» журнала «Сноб» в номинации «Предпринимательство».
В 2016 году бренд «Смешарики» возглавляемой Ильей Поповым Группы Компаний «Рики» был номинирован на Премию РБК 2016 в категории «Прорыв года».
В 2016 году вошел в рейтинг 100 лучших топ-менеджеров Санкт-Петербурга и Ленинградской области, формируемый газетой «Деловой Петербург», и стал обладателем диплома «лучший медиаменеджер года».