İlhan Arakon, 22 Ekim 1916'da Edirne'de doğdu. İttihat ve Terakki'nin Trakya müfettişi Abdülgani Arakon ile Saray Muhasebat Memuru Ziya Bey'in kızı Mevhîbe Arakon'un ilk çocuğudur. İlk, orta ve lise öğrenimini Fevziye Mektebi'nde (Işık Lisesi) tamamladı. 1937'de Güzel Sanatlar Akademisi Mimarlık Bölümü'nü kazandı. Ailesinin Ankara'ya taşınması nedeniyle eğitimini yarıda bıraktı. Dayısı ressam Nazmi Ziya'nın etkisiyle resimle uğraştı. Daha sonra fotoğraf çalışmalarına ağırlık vererek bir süre Abidin Dino ile çalıştı. Mümtaz Yener, Turgut Uyar, Avni Arbaş, Nuri İyem ve Abidin Dino'nun oluşturduğu Yeniler Grubu'nun Liman sergisine fotoğraflarıyla katıldı.
1944 yılında görüntü yönetmeni olarak sinemaya adım attı. Gençlik Günahı (1947), Seven Ne Yapmaz (1947), Dinmeyen Sızı (1949), Çığlık (1949), İstanbul'un Fethi (1951), Ankara Ekspresi (1952) ve Salgın (1954) gibi birçok filmin görüntü yönetmenliğini yaptı. 1953'te yapılan 1. Türk Film Festivali ile 1954'deki Türk Film Dostları Derneği'nin yarışmalarında en başarılı kameraman seçildi.
1955'te Garipler Adası filmiyle yönetmeliğe başladı. 1966'da Lütfi Ömer Akad'ın Sırat Köprüsü adlı filmini kendi yaptığı özel sinemaskopla görüntüledi. 1974'te bugünkü adı İstanbul Mimar Sinan Güzel Sanatlar Fakültesi Sinema-Televizyon Bölümü'nde başlatılan çalışmalara katıldı ve daha sonra burada öğretim görevlisi olarak çalışmaya devam etti. 1997'de Mimar Sinan Üniversitesi’nde Fahri Doktora unvanına layık görüldü. 1998 yılında 17. İstanbul Film Festivali'nde Onur Ödülü'ne layık görülen Arakon, 3 Şubat 2006'da vefat etti.