İlkay Akkaya, Manavgatlı memur bir baba ve Muğlalı bir annenin dört çocuğundan birisi olarak doğdu. Marmara Üniversitesi Basın Yayın Yüksekokulu'nu bitirdi. Profesyonel müzik çalışmalarına Grup Yorum'a katılarak başladı. Bir süre İstanbul Üniversitesi Devlet Konservatuvarına devam etti. Ayrıca özel şan dersleri aldı. Grup Yorum'la birlikte Berivan-Haziranda Ölmek Zor ve Türkülerle albümlerinde çalıştı. 1989'da Tuncay Akdoğan'la birlikte Grup Yorum'dan ayrıldı.[2]
10 Ocak 1990'da Tuncay Akdoğan ve İsmail İlknur'la birlikte Grup Kızılırmak'ı kurdu. Grup Kızılırmak'la birlikte şu ana kadar on üç albüm çıkardı. Türkiye içi ve dışında konserlere çıktı. Çeşitli gazete ve dergilerde haftalık yazıları yayınlandı.
Grup Kızılırmak'la çalışmalarını sürdürürken bir yandan da solo çalışmalar yaptı. 1990-1992 yılları arasında Ankara Birlik Tiyatrosu tarafından sahnelenen Pir Sultan Abdal oyununun müziklerini yapan Grup Kızılırmak'ın bu oyuna diğer katkısı, Tuncay Akdoğan'ın (anlatıcı-ozan) ve İlkay Akkaya'nın (Pir Sultan Abdal'ın eşi Ballıhan) oyuncu olarak da sahnede yer almasıydı.
1991 yılında Tarık Akan ve Füsun Demirel'in oynadığı Bir Küçük Bulut filminin müziğini yaptı.
Grup Kızılırmak'la birlikte başka birçok oyun müziği yapan Akkaya, 2003'te Zafer Diper'in sahnelediği Talan adlı oyunda da rol aldı. Mayıs 2005'te Nâzım Hikmet'in Şeyh Bedreddin Destanı adlı şiiri oyunlaştırılmış şekilde sahnelendi. Bu oyunun müziklerini de Grup Kızılırmak yaptı. Oyun Küba'da da sahnelendi; ayrıca İlkay Akkaya ve Kızılırmak Küba Kültür Bakanlığı davetlisi olarak Havana şehrinde konser verdi.
Birçok müzisyenin ve grubun albümlerine konuk sanatçı olarak destek verdi. İlk solo albümü olan Kül'ü 1998'de yayınladı. 1999'da Salkım Söğüt adlı ortak bir çalışmada yer aldı. Daha sonra 2001'de Unutma adlı ikinci solo albümü yayınlandı. Üçüncü solo albümü olan Yine 2003 yılında yayınlandı. Aralık 2005'te piyasaya sürülen solo albümü olan Yalnız ile bir müddet albüm çalışmalarına ara verdi.Bu süreçte Grup Kızılırmak içindeki anlaşmazlıklar sebebiyle İsmail İlknurun ayrılmasıyla grup dağılmıştır. 2010 yılında Gelmedin Diye albümüyle dönüş yaptı. 2013 yılında Umut albümü çıktı. 2015 yılında Hayat albümünü piyasaya sürdü.
Siyasi yelpazede sol seçenekte duran Akkaya, 2008 yılında Yeşiller Partisi'nin kurucular kurulunda ve parti meclisinde yer aldı.
