Ilmari Mäenpää aloitti sävellysopintonsa Oulun konservatoriossa Oliver Kohlenbergin johdolla vuonna 1996. Samana alkoivat opinnot Helsingin yliopiston musiikkitieteen laitoksella, jossa sävellysopettajaksi tuli Harri Vuori. Mäenpäälle myönnettiin Pro Musica -stipendi vuonna 1999. Veikkaus Oy myönsi hänelle vuonna 2002 nuoren taiteilijan stipendin, menestyksestä nuorena säveltäjänä. Filosofian maisteriksi hän valmistui parhain arvosanoin vuonna 2001. Sävellystöihin Mäenpää on saanut aktiivivuosinaan useita eri apurahoja eri säätiöistä.

Ilmari Mäenpään työtä säveltäjänä värittää sekä kiinnostus arkkitehtuuriin ja teknologiaan että muihin taiteisiin, etenkin runouteen ja kuvataiteisiin. Säveltäjänä hänen ideansa kumpuavat visuaalista mielikuvista ja tunnelmista. Vokaalimusiikki on Mäenpään tuotannossa keskeisessä osassa, mutta tuotantoon kuuluu myös kamarimusiikkia ja teoksia täydelle orkesterikokoonpanolle. 

Säveltäjäuran alun keskeisimpiin teoksiin Mäenpään tuotannossa kuuluu Helvi Hämäläisen runoihin pohjautuva laulusarja Vihreä virta, joka syntyi Mäenpään työskennellessä Taidekeskus Salmelan stipendiaattina talvikaudella 2001–2002. Ilmari Mäenpää on tehnyt musiikkia myös erikoisille kokoonpanoille, kuten viulisti-mezzosopraano Virpi Räisäsen hallitsemalle yhtäaikaisesti soitettavalle viulu-laulu kokoonpanolle. Ilmari Mäenpään teoksia esitetään kotimaisissa musiikkitapahtumissa sekä ulkomailla.