Илья Ковальчук дебютировал в NHL в сезоне 2001 - 2002 в составе клуба Атланта Трэшерс. Уроженец Твери был задрафтован Атлантой в первом раунде драфта под общим первым номером. Хоккейные заокеанские скауты не ошиблись - Ковальчук впоследствии превратился в хоккейную звезду мирового масштаба.

Илья Ковальчук провел восемь сезонов в Атланте, после чего перебрался в Нью-Джерси, где защищал цвета "дьяволов" еще на протяжении четырех сезонов (вплоть до 2013 года). Всего на счету Ильи 816 матчей в рамках регулярного чемпионата NHL. В этих играх Ковальчук набрал 816 очков по системе гол + пас. Из них нападающий 417 раз поражал ворота соперника и 399 раз становился асистентом в заброшенных шайбах. При такой впечатляющей статистике показатель полезности Ильи составляет очень низкий результат ( -116).

Самым результативным сезоном регулярного чемпионата NHL для Ильи Ковальчука стал сезон 2005 - 2006 годов. В это время Ковальчук провел 78 матчей, в которых набрал 98 очков по системе гол + пас (52 + 46). В сезоне 2007 - 2008 Ковальчук показал свой лучший результат по проценту точных бросков, который составил 18,4%. При этом, результативность Ильи так же была на высшем уровне - в 79 встречах 87 очков (52 + 37).

Илья Ковальчук был настоящим лидером Атланты, что стало поводом к назначению российского хоккеиста капитаном американского клуба. Однако общий уровень "Трэшерс" не позволил Ковальчуку провести много матчей в рамках плей-офф розыгрыша кубка Стэнли. Так, Ковальчук из восьми сезонов только однажды принял участие с клубом в матчах "на вылет". В сезоне 2006 - 2007 Ковальчук провел четыре игры в плей-офф, в которых набрал два очка (1 +1).

В сезонах 2009 - 2010 и 2011 - 2012 Илья, будучи игроком Нью Джерси, провел 28 игр в плей-офф, в которых набрал 25 очков (10 + 15).

В 2013 году Илья Ковальчук разорвал котракт с Нью-Джерси Дэвилз и вернулся в Россию защищать цвета клуба "СКА" (Санкт-Петербург).