1987-ci ildə Bakıda 248 saylı orta məktəbi bitirib. Məktəbi bitirəndən sonra Lomonosov adına Moskva Dövlət Universitetinin tarix fakültəsinə daxil olub.

1988–1989-cu illərdə Sovet ordusunda xidməti başa vurduqdan sonra universitetdə təhsilini davam etdirib və 1993-cü ildə onu "Tarixçi, xarici dilli müəllim" ixtisası ilə bitirib. Müdafiə etdiyi diplom işi Azərbaycanda 1989–1993-cü illərdə parlamentarizmin yaranmasının riyazi-statistik təhlilinə həsr edilib. İ. Məmmədov həmçinin 1998-ci ildə Budapeştdə Mərkəzi Avropa Universitetinin siyasi elmlər fakültəsini bitirib. Diplom işi Azərbaycanda post-kommunist keçidin siyasi iqtisad məsələlərinə həsr edilib.

1994–2000 – Bakı Dövlət Universitetində elmi işçi vəzifəsində çalışıb. Azərbaycanda ilk dəfə parlament səsvermələrin riyazi təhlil metodikasını təklif və tətbiq edib, lakin açıq parlament səsvermələrinin adbaad nəticələri ictimaiyyətə tədricən tam qapadıldığı üçün araşdırmalarını davam etdirmək mümkün olmadı və o, universitetdəki işini tərk etdi.

2004–2005-ci illərdə o, ABŞ-nin Azərbaycandakı səfirliyində ticari-iqtisadi siyasət məsələləri üzrə asisstent vəzifəsində çalışıb.

2005-ci ildə bir neçə ay Beynəlxalq Böhran Qrupunun (International Crisis Group) Azərbaycan üzrə təmsilçisi oldu, lakin Qarabağ siyasətinə dair təşkilatın təklif etdiyi baxışlarla narazılığını beynəlxalq konfransda səsləndirərək vəzifəsindən istefa verdi.

2006-cı ildə İ. Məmmədov, təsisçilərindən biri oldu və Komitənın ilk sədrliyinə seçildi.

Azərbaycanın yerləşdiyi regionunun inkişafına dair strateji vizyona sahib olduğuna görə, 2007-ci ildə İlqar Məmmədov Regional Əməkdaşlıq naminə Qara Dəniz Fondunun (Black Sea Trust for Regional Cooperation) Məsləhət Şurasına seçildi. Həmçinin 2007-ci ildən etibarən Avropa Şurasının Siyasi Biliklər Proqramının Azərbaycan üzrə direktoru vəzifəsinində çalışır.

Neft gəlirlərinin idarə olunması sahəsindəki təşəbbüsləri nəzərə alınaraq, o 2007-ci ildə digər beynəlxalq təşkilat – (Revenue Watch Institute) – Məsləhət Şurasına üzv seçildi. Hər iki şurada dünyanın tanınmış ictimai liderləri təmsil olunurlar. Bundan başqa, 2006–2010-cu illərdə İlqar Məmmədov Açıq Cəmiyyət İnstitutu – Azərbaycan (Soros Fondu), İdarə Heyətinin üzvü olmuşdu. O, Azərbaycanda ilk siyasi bloqun müəllifidir.

1998–2003 – Azərbaycan Milli İstiqlal Partiyası sədrinin müavini kimi, neft gəlirləri üzərində ictimai nəzarətin qurulması, neft gəlirlərinin xaricdə geniş təhsil proqramı üçün istifadəsi, Azərbaycan seçkilərində səslərin paralel hesablanması və s. kimi bir sıra mühüm siyasi və iqtisadi təşəbbüslərlə ilk olaraq çıxış edib. O dövrdə, Azərbaycanda və xaricdə etdiyi çoxsaylı ictimai çıxışlarında ölkəmizin Avropa və NATO inteqrasiyası kursu ilə irəliləməsini yeganə tarixi seçim kimi göstərib.

2000-ci il parlament seçkilərində İlqar Məmmədov 1 ildir parlament seçkiləri üzrə Binəqədi rayonunun seçki dairələrindən birində hazırlıq görməsinə baxmayaraq partiyası tərəfindən 7 saylı Yasamal ikinci seçki dairəsi üzrə deputatlığa namizəd göstərildi. Onun namizədliyi toplanan imzaların əskik olma səbəbi ilə qeydə alınmadı. Seçkilərdə həmin dairənin seçki komissiyasının sədri və katibi arasında keçən rüşvət dialoqunu ifşa edərək dairə üzrə seçki nəticələrinin ləğvinə nail olmuşdur.

İlqar Məmmədov 2001-ci il təkrar parlament seçkilərində iştirak etmək istəsə də, partiyasının aldığı boykot qərarı səbəbi ilə bu reallaşmadı.

2003-cü ilin sonunda İ. Məmmədov partiyadan strateji fikir ayrılığı səbəbilə ayrıldı.

2005-ci il parlament seçkilərində İlqar Məmmədov bitərəf olaraq 8 saylı Binəqədi birinci seçki dairəsi üzrə deputatlığa namizəd olsa da, seçki dairəsi üzrə Azadlıq Blokundandeputatlığa vahid namizəd Müsavat Partiyası üzvü Arzu Səmədbəyli deputat seçilmiş, İlqar Məmmədov isə deputat seçilməmişdir.

2010-cu il parlament seçkilərində İlqar Məmmədov Respublikaçı Alternativ Hərəkatının sədri olsa da rəsmi olaraq bitərəf namizəd kimi 9 saylı Binəqədi seçki dairəsi üzrə deputatlığa namizəd olsa da deputat seçilməmişdir.

İlqar Məmmədov qurulduğu gündən bəri Respublikaçı Alternativ Partiyasına rəhbərlik etmişdir. 11 sentyabr 2024-cü ildə Mərkəzi Seçki Komissiyası Respublikaçı Alternativ Partiyası Siyasi Komitəsi sədri İlqar Məmmədovun 22 saylı Nəsimi-Yasamal seçki dairəsi üzrə etdiyi şikayətlərə baxaraq sadəcə 3 məntəqənin nəticələrinin ləğvi, ümumilikdə isə seçki dairəsi üzrə nəticələrinin ləğv olunmamasına qərar vermişdir. Bunun ardınca, İlqar Məmmədov ötən il söz verdiyi kimi partiya sədrliyindən istefa verdi. Onun istefası partiya Siyasi Komitəsinin 12 sentyabr 2024-cü il tarixli iclasında qəbul olunmuşdur.

2024-cü ilin sentyabrında publik siyasətdən getdiyini və REAL partiyasında "başqa işlərlə" məşğul olacağını bəyan edib. İlqar Məmmədov aktiv siyasi fəaliyyətə qayıtması haqda bunları deyib: "Siyasi səhnəyə qayıdışım isə uca xalqımızın seçkiyə tələbkar çağırışı ilə gerçəkləşə bilər. Diqqətinizə görə təşəkkür edirəm! Yaşasın Azərbaycan Respublikası!"

2013-cü ilin yanvarında qarşıdakı prezident seçkilərində namizəd kimi iştirak edəcəyini bəyan edəndən sonra, İ. Məmmədov 2013-cü il fevralın 4-də İsmayıllı hadisələri ilə bağlı istintaqa çağırıldı və barəsində həbs-qətimkan tədbiri seçildi. Daha sonra Məhkəmə Cinayət məcəlləsinin 220.1 və 315.2 maddələri ilə təqsirli bilinərək 7 il azadlıqdan məhrum edildi.

Bir sıra ölkələr və təşkilatlar bu hökmə etiraz etdi. ABŞ Dövlət Departamenti "şahid ifadələrində və məhkəmə icraatında əhəmiyyətli pozuntular olduğunu qeyd edərək, bizim müşahidələrimiz nəticələrə əsasən verdikləri sübutlara əsaslanmır və siyasi əsaslandırılmışdır". Birləşmiş Krallığın Xarici İşlər İdarəsi, həmçinin, "hökmlərin siyasi motivli olduğu təəssüratını gücləndirən məhkəmə icraatının bir sıra aspektləri ilə narahatlıq keçirdiyini" ifadə edərək narahatlıqlarını ifadə edib. Avropa Birliyi və Avropa Şurası Parlament Assambleyası Təbii Resurs İdarəetmə İnstitutu də hökmü qınadı. Beynəlxalq insan haqları təşkilatı Amnesty International İlqar Məmmədovu "vicdan məhbusu" kimi tanıdı.

Avropa Məhkəməsi 2014-cü ildəki qərarı ilə onun siyasi səbəblə həbs edildiyini müəyyən etdi, lakin Azərbaycan hökuməti bu qərarı icra etməkdən imtina etdi. Nəticədə, 2017-ci ilin dekabrında Avropa Şurasının tarixində ilk dəfə üzv dövlətə qarşı Avropa İnsan Haqları Konvensiyasının 46.4-cü maddəsi tətbiq edildi və Azərbaycan Şuradan çıxarılma təhlükəsi ilə üzləşdi. 2018-ci il avqustun 13-də İ. Məmmədov şərti azadlığa buraxılsa da, Avropa Şurası bunu yetərli icra forması saymadı, çünki 2019-cu il mayın 29-da Avropa Məhkəməsi daha bir qərar verərək Azərbaycanın İlqar Məmmədov işində Şuradakı üzvlük öhdəliklərini pozduğunu bildirdi. Ancaq 2020-ci ilin aprelin 23-də Azərbaycan Ali Məhkəməsinin Plenumu İlqar Məmmədova tam bəraət verəndən sonra Avropa Şurası işi bağladı və Azərbaycan üzərindən üzvlükdən çıxarlma təhlükəsi götürüldü.

Ailəlidir, bir qızı var.