Художник Илья Семёнович Остроухов родился в Москве, в июле 1858 года, в семье успешного купца.
Состоятельные родители дали сыну хорошее образование. А летние каникулы Илья Семёнович проводил в родительском Подмосковном имении на озере Сенеж – одном из живописнейших мест в окрестностях Москвы.
Остроухов собирал образцы подмосковной флоры и фауны, и очень скоро его коллекция стала настолько объёмной и грамотно составленной, что о юном натуралисте знали не только российские учёные, но и многие специалисты в области естествознания из Европы.
В 1871 году Илья Остроухов поступил в Московскую практическую Академию коммерческих наук, успешно закончил полный курс.
Первые уроки живописи получил в апреле 1880 года у известного в Москве «домашнего профессора» А. А. Киселева.
Осенью 1882 года по совету Репина он уехал для продолжения учения в Петербург. Не смог поступить в Академию художеств и остался здесь на один год вольнослушателем. Кроме занятий в гипсовом зале Академии, он посещал акварельные вечера Репина и занимался рисунком в школе Императорского общества поощрения художеств. Главными же стали занятия в частной мастерской П. П. Чистякова, где Остроухов занимался на протяжении двух сезонов — 1882/83 и 1883/84 годов[9]. Осенью 1886 года начал заниматься в классе В. Е. Маковского в Училище живописи, ваяния и зодчества.
Публичный дебют художника Остроухова состоялся в 1884 году, когда на периодической выставке Московского общества любителей художеств (МОЛХ) выставил пейзаж «Речка» .