Октябрьской революции Билибин первоначально не принял. В 1920 г. он эвакуировался вместе с Белой армией из Новороссийска, жил в Каире и Александрии; в 1925 году переехал в Париж.
Иван Яковлевич Билибин родился в семье военного врача. В 1898 г. он учился в школе А.Ажбе в Мюнхене. Два года спустя юноша закончил полный курс юридического факультета Петербургского университета. Художественное образование Билибин получил в школе Общества поощрения художеств, где работал под руководством И.Е. Репина.
В 1899-1902 гг. по заказу Экспедиции заготовления государственных бумаг Билибин иллюстрировал русские народные сказки: "Иван-царевич, Жар-птица и Серый волк", "Василиса Прекрасная", "Перышко Финиста Ясна Сокола", "Царевна-Лягушка", "Марья Моревна", "Сестрица Аленушка и братец Иванушка" и "Белая уточка". Он также создал графические серии по русским былинам: "Вольга и Микула" (1902-1904), "Добрыня Никитич" (1904), "Илья Муромец" (1904), иллюстрации к "Сказке о царе Салтане" (1904-1905) и "Сказке о Золотом петушке" А.С. Пушкина (1906-1907). Художник стал признанным мастером так называемого "русского стиля", получал множество оформительских заказов. В этот период Билибин сотрудничал в издательствах А.Ф. Маркса, Р.Голике и А.Вильборга, "Шиповник", Московском книгоиздательстве, в журналах "Мир искусства", "Золотое руно", "Народное образование", "Солнце России", "Художественные сокровища России" и других. Кроме того, он исполнял плакаты, афиши, адреса, эскизы почтовых марок (в частности, серию к 300-летию Дома Романовых), рисунки для открыток Общины св. Евгении.
В 1900 г. Билибин вошел в круг художников "Мира искусства" и участвовал почти во всех его выставках, а 14 лет спустя вообще стал председателем комитета этого творческого союза.
В 1902-1904 гг. по заданию этнографического отдела Русского музея Билибин объехал Вологодскую, Архангельскую, Олонецкую и Тверскую губернии, где собирал произведения народного творчества и фотографировал памятники деревянного зодчества. По материалам поездок он написал ряд статей, а привезенные фотографии передал И.Э. Грабарю для его книги "История русского искусства".
В 1904 г. Билибин впервые обратился к сценографии, оформив для Национального театра в Праге оперу "Снегурочка" Н.А. Римского-Корсакова. Позже художник исполнил эскизы декораций и костюмов к спектаклям "Действо о Теофиле" Рютбефа (1907), "Фуэнте Овехуна" Лопе де Вега и "Чистилище св. Патрика" П. Кальдерона (1911) – для Старинного театра, "Честь и месть" Ф.К. Сологуба (1908) – для театра "Лукоморье", к операм "Золотой петушок" Н.А. Римского-Корсакова (1908-1909) и "Аскольдова могила" А.Н. Верстовского (1912-1913) – для московского Оперного театра С.И. Зимина, "Руслан и Людмила" М.И. Глинки (1913) и "Садко" Н.А. Римского-Корсакова (1914) – для театра Народного дома в Петербурге. В 1908-1909 гг. он участвовал в оформлении оперы "Борис Годунов" М.П. Мусоргского и танцевальной сюиты "Пир" для антрепризы С.П. Дягилева в Париже. В 1907 году Билибин выставил в Париже и Лондоне целый ряд иллюстраций к русским народным сказкам и былинам, затем участвовал в выставках в Праге, Вене, Венеции, в 1910 году – на международной выставке.
Октябрьской революции Билибин первоначально не принял. В 1920 г. он эвакуировался вместе с Белой армией из Новороссийска, жил в Каире и Александрии; в 1925 году переехал в Париж.
В 1926-1927 гг. Билибин рисовал открытки для русских издательств Н.Карбашникова в Париже и О.Дьяковой в Берлине. С 1930 г. он стал получать заказы от французских издательств, для которых иллюстрировал сборники русских, французских и немецких сказок, сочинения по истории. Художник исполнил серию картин на сюжеты арабских сказок для детских учреждений. Оформлял обложки, титульные листы, адреса, афиши, торговые марки и т.п.
В 1927-1931 гг. Билибин работал над эскизами костюмов и декораций для спектаклей русских оперных сезонов в Театре Елисейских полей: "Сказка о царе Салтане" (1929) и "Царская невеста" (1930) Н.А. Римского-Корсакова, "Князь Игорь" А.П. Бородина (1930), "Борис Годунов" М.П. Мусоргского(1931). В 1931 г. он оформил балет "Жар-птица" И.Ф. Стравинского в постановке М.М. Фокина для театра Colon в Буэнос-Айресе. Кроме того, художник исполнил эскизы фресок, иконостаса и наружных мозаик для православного храма Успения Пресвятой Богородицы на Ольшанском кладбище. В 1934 г. он оформил оперу "Сказание о невидимом граде – Китеже и деве Февронии" Н.А. Римского-Корсакова для Городского театра в Брно (Чехословакия), в 1935 – оперу "Сказка о царе Салтане" для Национального театра в Праге.
Билибин провел также персональные выставки в Праге (1927) и Амстердаме (1929, совместно со Щекатихиной-Потоцкой), был одним из инициаторов последней выставки общества "Мир искусства" (Париж, 1927) и участвовал в выставках русского искусства в Брюсселе (1928), Бирмингеме (1928), Копенгагене (1929), Белграде (1930), Берлине (1930), Париже (1931, 1932), Праге (1935).
С годами в нем возобладали лояльные к советскому строю убеждения. Украсив советское посольство в Париже монументально-патриотическим панно "Микула Селянинович" (1935-1936 гг.), он вернулся на родину, поселившись в Ленинграде. В последнее десятилетие жизни Билибин преподавал во Всероссийской академии художеств, по-прежнему выступая как художник книги и театра.
Умер Иван Яковлевич Билибин в блокадном Ленинграде 7 февраля 1942 года.