Илья Коновалов является воспитанником ярославского хоккея, в коллекции трофеев имеет два Кубка Харламова и дважды выигрывал Кубок Мира среди молодежных клубных команд. В КХЛ 23-летний вратарь дебютировал в 2017 году в составе «Локомотива» и за 4 сезона в лиге провел 124 игры, отразив 92% бросков, в среднем пропуская 2,21 шайб за игру. В прошедшем сезоне выступал в АХЛ за Бейкерсфилд «Кондорс», провёл 17 матчей в регулярном чемпионате и отразил 89,3% бросков, при коэффициенте надежности 2,73.

Илья привлекался в состав молодёжной сборной России для подготовки к МЧМ 2018 в Баффало, однако в окончательный список вратарей не попал. После этого провел 2 контрольных матча в составе сборной U-20, а за основную команду сборной России сыграл в 9 товарищеских играх.