İlya Meçnikov 15 may 1845-ci ildə İvanovkada anadan olmuşdur. Xarkov Universitetini iki il içərisində bitirərək Almaniyanın Qissen Universitetində Rudolf Leukart (1822-1898) ilə bir il işləmişdir. Daha sonra üzərində tədqiqatların mərkəzi olan Neapol şəhərinə gedərək embrion inkişafını öyrənməyə başlamışdır. Almaniyaya qayıdıb Münhen və Qöttingen Universitetlərində hazırladığı teoremini 1867-ci ildə Sankt-Peterburq Dövlət Universitetinə təqdim edərək doktora alan Meçnikov Aleksandr Kovalevski ilə birlikdə Kari Ernst von Bir mükafını qazanmışdır. Eyni il Odessa Universitetində işləməyə başlayan Meçnikov növbəti il Sankt-Peterburq Dövlət Universitetinə göndərilsə də 1870-1882-ci illərdə yenə Odessa Universitetində işləmişdir. 1873-cü ildə birinci arvadının ölümündən və 1880-ci ildə ikinci arvadının ağır xəstələnməsindən sonra iki dəfə intahar cəhdi edən Meçnikov 1882-1886-cı illərdə Messinada özəl araşdırma mərkəzində yad maddələri udaraq məhv edən hüceyrələr üzərində araşdırma aparmışdır. 1886-cı ildə Odessa Bioloji İnstitutunun idarəçisi olmuş, 1888-ci ildə Parisə köçərək həyatının sonuna qədər araşdırmalarını Paster İnstitutunda aparmışdır. 1906-cı ildə London Kral Cəmiyyəti tərəfindən Kopli medalına layiq görüldükdən sonra immun sistemi üzərindəki işlərinə görə 1908-ci ildə Fiziologiya və tibb üzrə Nobel mükfatını Erlixlə bölüşmüşdür.

1916-cı ilin 15 iyulunda Parisdə vəfat etmişdir.

Birhüceyrəli canlıların təkamül keçirərək çoxhüceyrəli canlılara çevrilməsini isbat etmək və bununla Çarlz Darvinin teoremini dəstəkləmək istəyən Meçnikov işə onurğasızların həzm sistemi ilə başlamışdır. Bu cür orqanizmlərdə embrionun inkişafını öyrənmək üçün 1860-cı illərdə başladığı araşdırmalarında 1882-ci ildə vacib bir şeyin fərqinə varmışdır. O, Saydam dəniz ulduzu qurdcuğunda bəzi hüceyrələrin yad cisimcikləri əhatə edərək udduqlarını müşhidə etmişdir. Meçnikov bu hüceyrələrin endodermdən deyil, mezodermdən yarandığını və vəzifələrinin yad cisimcikləri orqanizmdən uzaqlaşdırmaq olduqlarını tapmışdır. Onları yunan dilində "udan hüceyrə" mənasını verən faqositoz sözü ilə adlandıran Meçnikov qan-damar sisteminə sahib orqanizmlərdə endodermdə yaranan leykositlərin vəzifəsini yerinə yetirdiyini irəli sürmüşdür. İmmun sisteminin faqositoz hüceyrələri ilə baş veridiyini müdafiə edən Meçnikov uzun illər teoremini müdafiə edənlərlə mübahisə etmiş, sonda hər iki teoremin də müəyyən dərəcədə doğru olduğu müəyyən olunmuşdur.

Meçnikov təbii müdafiə mexanizmləri, yoluxucu xəstəliklər, embriologiya üzərində işlər aparmışdır. O, fransız alimi Ru ilə birlikdə sifilis xəstəliyinin meymunlarda da olduğunu isbat etmiş və bu xəstəliyin müalicəsində müəyyən töhfələr vermişdir. Son illərində insanının yaşlanması üzərində araşdırmalar apararaq bakteriyaların, xüsusilə bağırsaq bakteriyalarının ifraz etdiyi ziyanlı maddələrin insan ömrünü qısaltdığını və düzgün qidalandıqda insan ömrünün 120-130 il ola biləcəyini demişdir.