Родился 23 августа 1977 года в Ярославле, где начинал играть в хоккейной школе местного «Торпедо». В основном составе родной команды выступал (с перерывами) с сезона 1994/95 по 2008/09 г.г., становился чемпионом и призером первенства России.

В сезоне 2009/10 переходит в уфимский «Салават Юлаев», с которым становится победителем Регулярного чемпионата КХЛ. Сезон 2010/11 проводит в мытищинском «Атланте», в составе которого играет в финале Кубка Гагарина.

13 мая 2011 года подписал контракт на два года с московским «Динамо», вместе с которым стал двукратным обладателем Кубка Гагарина.

1 мая 2013 года вернулся в родной ярославский «Локомотив». 2 мая 2016 года подписал однолетний контракт с «Сочи», за который провел 27 игр в регулярном чемпионате КХЛ. 22 декабря 2016 года перешёл в ХК «Амур», где 18 февраля 2017 года, после игры с ярославским «Локомотивом» завершил профессиональную карьеру хоккеиста.

10 сентября 2017 года избран депутатом муниципалитета города Ярославля седьмого созыва по одномандатному избирательному округу № 8. На выборы был выдвинут партией «Единая Россия»

В дебютном матче за московское "Динамо" при отложенном большинстве впервые в истории(проверяется) клуба забросил шайбу в свои ворота.

17 мая 2012 года приказом №87НГ Министерства спорта, туризма и молодежной политики присвоено звание "Мастер спорта международного класса".

4 мая 2013 года
Защитник Илья Горохов после истечения контракта с московским «Динамо», в составе которого он дважды завоевывал Кубок Гагарина, подписал соглашение с «Локомотивом», за который выступал с 2000 по 2002, с 2003 по 2009 годы и также два раза выигрывал золотые медали чемпионата России.