Ільющенко Роман Анатолійович з 30 червня 1993 року по 20 грудня 1994 року проходив строкову військову службу де опанував основи військової справи.

20 травня 2023 року старший сержант Роман Ільющенко мобілізувався до 5 прикордонного загону Державної прикордонної служби України.

Після завершення курсу базової загальної військової підготовки 29 червня 2023 року був переміщений до 3 прикордонного загону Державної прикордонної служби України.

З 14 січня 2024 року старший сержант Роман Ільющенко після проходження злагодження разом з підрозділом вибув для виконання бойових завдань в район н.п. Іванівське Донецької області.

З 23 березня 2024 року Роман Ільющенко виконував бойове завдання, щодо здійснення оборони вогневої позиції «Сокіл» в районі н.п. Богданівка Донецької області. Незважаючи на складні умови, постійні обстріли, відпрацювання дронами-камікадзе по вогневій позиції, скидання з дронів вибухово-осколкових елементів різного типу (в тому числі із застосуванням хімічної зброї), військовослужбовець чітко виконував усі поставленні задачі. Був старшим на позиції, ефективно здійснював керування діями побратимів по відсічі спроб ворогів проводити штурмові дії. 

29 березня 2024 року Роман Ільющенко перебуваючи на бойовому чергуванні вогневій позиції «Сокіл» під час ворожого обстрілу отримав поранення несумісні з життям. 

За особисту мужність і самовіддані дії, виявлені у захисті державного суверенітету та територіальної цілісності України, вірність військовій присязі старший сержант Ільющенко Роман Анатолійович нагороджений орденом «За мужність» ІІІ ступеня (посмертно).