Илья Ткач родился в 1990 году в Хабаровске. Окончил Хабаровский краевой колледж искусств (класс Аллы Ленских) и Московскую государственную консерваторию имени П. И. Чайковского (класс профессора Анатолия Лошака). В Оперном театре консерватории исполнял партии Марселя («Богема» Пуччини), Онегина («Евгений Онегин» Чайковского), Графа Альмавивы («Свадьба Фигаро» Моцарта) и Фигаро («Севильский цирюльник» Россини). Принимал участие в мастер-классах Элизабет Байс, Иляны Котрубаш, Роберта Холла, Алессандро Сваба, Бадри Майсурадзе, Владислава Сулимского, Алексея Татаринцева, Ильдара Абдразакова и Василия Ладюка. Лауреат и дипломант конкурсов в Хабаровске,Владивостоке, Волгограде и Москве. Удостоен Премии Президента Российской Федерации по поддержке талантливой молодежи.
В 2020 году стал солистом-стажером Центра оперного пения Галины Вишневской, где совершенствовался под руководством Анатолия Лошака и исполнял партии в операх «Фауст» Гуно (Валентин), «Алеко» Рахманинова (Алеко), «Паяцы» Леонкавалло (Тонио), «Царская невеста» Римского-Корсакова (Грязной) и «Иоланта» Чайковского (Эбн-Хакиа).
С 2022 года – приглашенный солист Московского театра «Новая опера» имени Е. В. Колобова, на сцене которого дебютировал в партии Эскамильо («Кармен» Бизе). Выступал в Большом театре России в операх «Бал-маскарад» Верди, «Тоска» Пуччини и «Сказка о царе Салтане» Римского-Корсакова. В 2019 году исполнил партию Марселя («Богема» Пуччини) в театре San Babila в Милане.
В настоящее время – солист Нижегородского государственного академического театра оперы и балета имени А. С. Пушкина, где занят в постановках опер «Алеко» (заглавная партия) и «Кармен» (Моралес).