Filho de um inglês de origem nigeriana e uma portuguesa, Tiago Ilori nasceu em Londres. Cresceu em Portugal, no Algarve, e iniciou a sua actividade desportiva no Imortal DC (Albufeira), onde deu nas vistas e captou a atenção do Sporting.

Em 2006 ingressou na Academia Sporting, onde concluiu a sua formação como jogador com um breve interregno de um ano em que representou o Estoril-Praia, por empréstimo.
Em 2011/12 fez a pré-temporada com a equipa principal e as boas indicações deixadas valeram-lhe a estreia a 6 de novembro, num ano em que ajudou os juniores a vencer o título nacional.
Na temporada seguinte foi integrado na equipa B, acabando por se fixar na equipa principal, com estatuto de titular, tendo-se transferido para o Liverpool, a troco de 7,5 milhões de euros.

Após empréstimos sucessivos e passagens por Granada, Bordeaux e Aston Villa, transferiu-se em definitivo para o Reading, clube ao qual o Sporting CP adquiriu o seu passe no passado mês de janeiro.