Илларионов Андрей окончил экономический факультет Ленинградского государственного университета (ЛГУ; 1983), аспирантуру ЛГУ (1987), кандидат экономических наук. Учился вместе с Алексеем Кудриным. Стажировался в Бирмингеме (Великобритания).

В 1980-х годах входил в круг ленинградских экономистов-реформаторов, неформальным лидером которых был Анатолий Чубайс; в 1987 году был членом клуба «Синтез» при Ленинградском дворце молодежи, в который входили молодые ленинградские экономисты и обществоведы, среди которых: Дмитрий Васильев, Михаил Дмитриев, Борис Львин, Михаил Маневич, Алексей Миллер, Андрей Ланьков, Андрей Прокофьев, Дмитрий Травин и другие.

В 1983—1984 — ассистент кафедры международных экономических отношений ЛГУ.

В 1984—1987 — аспирант ЛГУ.

В 1987—1990 — преподаватель кафедры международных экономических отношений ЛГУ.