Diplomáját 1984-ben a budapesti Zeneakadémián szerezte, majd Londonban a Guildhall School of Music-ban illetve a milánói Scálában képezte tovább magát.

1984-től 1994-ig a Magyar Állami Operaház tagja. 1986-ban megnyerte a Pavarotti énekversenyt, majd az ő partnereként, Verdi Requiemjével debütált Amerikában, Lorin Maazel vezénylete alatt. Sorozatos versenygyőzelmek után Bécsben, Frankfurtban, majd 1990-től a milánói Scálában aratott sikereket. A kilencvenes években Észak- és Dél-Amerikát, és a Távol-Keletet is meghódította. A New Yorki Metropolitanben 1998-ban debütált. Egyetlen társulatnak sem tagja, folyamatosan érkeznek felkérései a világ legrangosabb operaházaitól, mint pl.a Metropolitan, a londoni Covent Garden, a milánói Scala, a berlini Deutscheoper, Munich, Tokio, dresdai Semper Oper, és Olaszország minden nagy színházától.

Az utóbbi évek fontosabb sikerei közé tarozik pl. a Zeffirelli által rendezett Aida, amely a 2006-os Scala évadnyitó előadása volt, és a Covet gardeni Aida, melyet Robert Wilson rendezett és Antonio Pappano dirigált. 5 éve állandó vendége a veronai Arénának, ahol nagy sikerrel énekli Carmen, Amneris, Santuzza és Laura szerepét. 2006-ban José Curával vehették át az Aréna-díjat. 2009-ben hatalmas sikerrel énekelte Santuzza szerepét a Metben is.

Komlósi Ildikó széles koncert és operarepertoárral rendelkezik. Csajkovszkij, Donizetti, Ponchielli, Verdi, Mozart, Beetheven, Mascagni, Bizet, Massenet, Wagner művei szerepelnek szereplistáján. Strauss különös helyet foglalt el karrierje első szakaszában, legfőképpen a Rózsalovag és a Komposita szerepével. Bartók Juditját több, mint 100-szor énekelte a világ minden táján, mégis egyik kedvenc szerepe a mai napig.

Több Cd és Dvd felvétele jelent meg többek között a Decca és a BMG gondozásában.