Родился 24 июля 1966 г. в Москве. В 1973-84 гг. обучался в Московской средней специальной музыкальной школе им. Гнесиных по классу скрипки и композиции. В 15-летнем возрасте поступил чтецом в храм Воскресения Словущего на Успенском вражке (г. Москва). С 1983 г. был иподиаконом у митрополита Волоколамского и Юрьевского Питирима (Нечаева) и работал внештатным сотрудником Издательского отдела Московского Патриархата. В 1984 г., по окончании школы, поступил на композиторский факультет Московской государственной консерватории. В 1984-86 гг. служил в армии. В январе 1987 г. по собственному желанию оставил обучение в Московской консерватории и поступил послушником в Виленский Свято-Духов монастырь. 19 июня 1987 г. в соборе Виленского Свято-Духова монастыря архиепископом Виленским и Литовским Викторином (Беляевым, †1990) пострижен в монашество с наречением имени Иларион в честь преподобного Илариона Нового, а 21 июня в том же соборе тем же архиереем рукоположен во иеродиакона. 19 августа 1987 г. в Пречистенском кафедральном соборе Вильнюса по благословению архиепископа Виленского и Литовского Викторина епископом Уфимским и Стерлитамакским Анатолием рукоположен во иеромонаха. В 1988-90 гг. служил настоятелем храмов в г. Тельшяй и селах Колайняй и Титувенай Виленской епархии. В 1990 г. назначен настоятелем Благовещенского кафедрального собора г. Каунаса. В 1990 г. в качестве делегата от духовенства Виленской епархии участвовал в Поместном Соборе Русской Православной Церкви. В 1989 г. заочно окончил Московскую духовную семинарию, а в 1991 г. — Московскую духовную академию со степенью кандидата богословия. В 1993 г. окончил аспирантуру МДА. В 1991-93 гг. преподавал гомилетику, Священное Писание Нового Завета, догматическое богословие и греческий язык в МДАиС. В 1992-93 гг. преподавал Новый Завет в Православном Свято-Тихоновском богословском институте и патрологию в Российском православном университете. В 1993 г. был направлен на стажировку в Оксфордский университет, где под руководством епископа Диоклийского Каллиста (Константинопольский Патриархат) работал над докторской диссертацией на тему «Преподобный Симеон Новый Богослов и православное Предание», совмещая учебу со служением на приходах Сурожской епархии. В 1995 г. окончил Оксфордский университет со степенью доктора философии. С 1995 г. работал в Отделе внешних церковных связей Московского Патриархата, с августа 1997 г. до начала 2002 г. возглавляя секретариат по межхристианским связям. В 1995-97 гг. преподавал патрологию в Смоленской и Калужской духовных семинариях. В 1996 г. читал курс лекций по догматическому богословию в Свято-Германовской православной духовной семинарии на Аляске (США). С января 1996 г. состоял в клире храма святой великомученицы Екатерины на Всполье в Москве (подворье Православной Церкви в Америке). В 1996-2004 гг. — член Синодальной богословской комиссии Русской Православной Церкви. В 1997-99 гг. читал курсы лекций по догматическому богословию в Свято-Владимирской духовной семинарии в Нью-Йорке (США) и по мистическому богословию Восточной Церкви на богословском факультете Кембриджского университета (Великобритания). На Пасху 2000 г. в Свято-Троицком храме в Хорошеве (Москва) митрополитом Смоленским и Калининградским Кириллом возведен в сан игумена. Решением Священного Синода от 27 декабря 2001 г. избран епископом Керченским, викарием Сурожской епархии. 7 января 2002 г. в Успенском кафедральном соборе Смоленска митрополитом Смоленским Кириллом возведен в сан архимандрита. Хиротонисан 14 января 2002 г. за Божественной литургией в кафедральном соборном Храме Христа Спасителя в Москве. Богослужение возглавил Святейший Патриарх Московский и всея Руси Алексий II в сослужении десяти архипастырей. Определением Священного Синода от 17 июля 2002 г. назначен епископом Подольским, викарием Московской епархии, главой Представительства Московского Патриархата при европейских международных организациях. Определением Священного Синода от 7 мая 2003 г. назначен епископом Венским и Австрийским с поручением временного управления Будапештской и Венгерской епархией и с сохранением должности представителя Русской Православной Церкви при европейских международных организациях в Брюсселе. 1 февраля 2005 г. избран приват-доцентом богословского факультета Фрибурского университета (Швейцария) по кафедре догматического богословия. 24 августа 2005 г. удостоен Макариевской премии за труд «Священная тайна Церкви. Введение в историю и проблематику имяславских споров». Определением Священного Синода от 31 марта 2009 г. (журнал № 18) освобожден от управления Венско-Австрийской и Венгерской епархиями и назначен епископом Волоколамским, викарием Патриарха Московского и всея Руси, председателем Отдела внешних церковных связей и постоянным членом Священного Синода по должности. В связи с назначением председателем ОВЦС МП епископ Иларион освобожден от должности главы Представительства Московского Патриархата при европейских международных организациях в Брюсселе. Также решением Синода назначен ректором Общецерковной аспирантуры (журнал № 20). Указом Святейшего Патриарха Московского и всея Руси Кирилла от 9 апреля 2009 г. назначен настоятелем храма иконы Божией Матери «Всех скорбящих Радость» на Большой Ордынке в Москве. 20 апреля 2009 г. возведен в сан архиепископа. Решением Священного Синода от 27 мая 2009 г. назначен председателем Комиссии по делам старообрядных приходов и по взаимодействию со старообрядчеством при Отделе внешних церковных связей (журнал № 42). С 28 мая 2009 г. — член Совета по взаимодействию с религиозными объединениями при Президенте РФ. С 27 июля 2009 г. — включен в состав Межсоборного присутствия Русской Православной Церкви и его президиума. Председатель комиссии Межсоборного присутствия по вопросам отношения к инославию и другим религиям, заместитель председателя комиссии по вопросам противодействия церковным расколам и их преодоления, член комиссий по вопросам богословия и по вопросам богослужения и церковного искусства. С 13 января 2010 г. — член Попечительского совета фонда «Русский мир». Во внимание к усердному служению Церкви Божией и в связи с назначением председателем Отдела внешних церковных связей Московского Патриархата — постоянным членом Священного Синода 1 февраля 2010 г. возведен в сан митрополита. С 26 июля 2010 г. — член Патриаршего совета по культуре. С 22 марта 2011 г. — член Высшего Церковного Совета Русской Православной Церкви. Решением Священного Синода от 5 октября 2011 г. (журнал № 100) назначен председателем Синодальной библейско-богословской комиссии. Решением Священного Синода от 25 декабря 2012 г. (журнал № 114) назначен председателем межведомственной координационной группы по преподаванию теологии в вузах. Решением Священного Синода от 25-26 декабря 2013 г. (журнал № 156) назначен руководителем (по должности) Координационного центра по развитию богословской науки в Русской Православной Церкви. Решением Священного Синода от 24 декабря 2015 г. (журнал № 98) назначен представителем Русской Православной Церкви в Межрелигиозном совете России. Возглавляет диссертационный совет по теологии в системе Министерства образования и науки РФ.