Ilary Blasi è nata a Roma il 28 aprile del 1981. L'ingresso in tv arriva nel 1984: a 3 anni, Ilary appare nello spot dell'Olio Cuore, accanto alla nota attrice Mariangela Melato. Poi entra nel mondo degli spot pubblicitari. A cinque anni debutta sul grande schermo con una piccola parte nel film "Da grande" con Renato Pozzetto. Cui seguono altri film tv.
Alla fine degli anni novanta comincia a lavorare per i fotoromanzi posando completamente nuda per Marco Zamboni. A 17 anni concorre a Miss Italia, con la fascia di Miss Cinema Lazio. Nel 1999 ottiene il suo primo piccolo ruolo in tv nel cast dell'edizione 1999 di Scherzi a parte. La svolta arriva con il casting per il quiz preserale di Canale 5 Passaparola di Gerry Scotti, dove viene scritturata per l'edizione 2001/2002.
Debutta in qualità di valletta (con l'appellativo di "Letterina"), insieme a Daniela Bello, Silvia Toffanin , Alessia Fabiani, Alessia Ventura e Ludmilla Radchenko. Terminata l'esperienza da Letterina nel giugno 2003, Ilary passa a Rai 2 per condurre l'edizione estiva del programma musicale Top of the Pops con Alvin.
L'8 marzo 2004, nell'occasione della festa della donna conduce una puntata speciale de Le Iene show dove, oltre ai conduttori fissi Luca Bizzarri e Paolo Kessisoglu, è affiancata da Elisabetta Canalis e Kasia Smutniak. Affianca ancora su Rai 3 Fabio Fazio nel suo Che tempo che fa, ed è in quella trasmissione, intervistata come ospite in diretta dichiara pubblicamente di essere incinta.
Il 19 giugno 2005 sposa il calciatore Francesco Totti, con il quale ha tre figli: Cristian, nato il 6 novembre 2005, Chanel, nata il 13 maggio 2007 e Isabel, nata il 10 marzo 2016. L'11 luglio 2022 la coppia, dopo 17 anni di matrimonio, ha annunciato la separazione.
Nel febbraio 2006 approda a Sanremo dove affianca Giorgio Panariello, poi tocca al Festivalbar.
Dal 2007 presenta su Italia 1 Le Iene con Luca e Paolo. Nel settembre 2007 conduce, insieme al Mago Forest, Mai dire Candid con la Gialappa's. Il 6 dicembre 2015 lascia la conduzione del programma in vista della futura maternità. E dal 2016 conduce il Grande Fratello Vip. E torna pure a condurre Le Iene al fianco di Teo Mammucari. Nella stagione 2017/2018 è riconfermata per il secondo anno alla guida del Grande Fratello VIP e conduce una nuova stagione de Le Iene. In estate con Nicola Savino e Belén Rodríguez conduce Balalaika - Dalla Russia col pallone in occasione dei Mondiali 2018 e, inoltre, conduce l'edizione 2018 del Summer Festival. Da settembre 2019 conduce con Alvin il nuovo show di Canale 5 Eurogames, reboot di Giochi senza frontiere. Dal 15 marzo 2021 è la nuova conduttrice de L'isola dei famosi. Mentre il 16 settembre dello stesso anno conduce Star in the Star.
