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.

Аяцков Дмитрий начал трудовую деятельность в колхозе механизатором.

В 1969—1971 годах проходил службу в рядах Вооружённых Сил СССР.

Получил два высших образования: сельскохозяйственное и экономическое.

После окончания Саратовского сельскохозяйственного института работал главным агрономом в хозяйствах Татищевского и Балтайского районов Саратовской области.

С 1992 года по 1996 год работал на посту вице-мэра, первого заместителя главы администрации города Саратова.

В 1993—1995 годах — депутат Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации, с 1995 года по 2000 год — член Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации, член Комитета по безопасности и обороне.

15 апреля 1996 года Аяцков назначен указом Президента Российской Федерации главой администрации Саратовской области, а 1 сентября 1996 года был избран губернатором Саратовской области.

26 марта 2000 года избран губернатором Саратовской области на второй срок.