Родился 2 января 1957 года в Куйбышеве (ныне — Самара). В 1977 году окончил Рижское летно-техническое училище, в 1982-м — Магаданский филиал Всесоюзного юридического заочного института, в 2000 году — Российскую академию госслужбы.
В 1977 году работал радиотехником, секретарем комсомольской организации Батагайского авиаотряда (Якутия). В 1978-1982 годах — второй, затем первый секретарь Верхоянского райкома ВЛКСМ. В 1982 году был назначен заведующим отделом пропаганды и агитации Якутского обкома комсомола. С 1986 года возглавлял издательство обкома КПСС и Совета министров Якутии. С 1991 года гендиректор предприятия "Якутполиграфиздат" (затем "Сахаполиграфиздат"), с 1993 года одновременно директор департамента по печати при правительстве Якутии. В 1998 году избран мэром Якутска, в 2002-м переизбран на этот пост (получал поддержку соответственно 54% и 62% избирателей). Входил в движение "Отечество", затем был секретарем республиканского политсовета "Единой России".
В феврале 2006 года после ареста двух своих заместителей Илья Михальчук назвал заведенное на них дело "политическим заказом президента республики Вячеслава Штырова". После этого мэр неоднократно выступал с обвинениями и критикой в адрес господина Штырова и считался главным оппонентом руководителя республики. 10 сентября 2007 года, за полгода до окончания срока полномочий мэра, добровольно ушел в отставку и занял пост вице-президента фонда "Газпром-ипотека". Кандидат юридических наук. Женат, имеет двух сыновей.