Родился в Стокгольме.

В 1976 году - окончил Колумбийский университет.

В 1978 году - окончил Пенсильванский университет.

В 1984-1993 годах - работал аналитиком на радиостанции «Свободная Европа».

В 1996-1998 годах и 1999-2002 годах - министериностранных дел Эстонии.

В 2002-2004 годах Ильвес был депутатом эстонского парламента - Рийгикогу (Riigikogu).

В 2004 году - был избран в Европарламент, где занял пост заместителя председателя комиссии по иностранным делам.

С 9 октября 2006 года - президент Эстонии.

29 августа 2011 года -был переизбран президентом Эстонии на второй срок.