Mezuniyetten sonra 1987-1988 yılları arasında Londra'da AA School of Architecture'da yüksek lisans çalışmasını tamamladı. 1988'de halen çalışmalarını sürdürdüğü kendi bürosunu kurdu. 1992-1994 yılları arasında özkan Sunar ile çeşitli yarışmalarda ödüller kazandı. 1994 yılından itibaren özkan Sunar ile ayrılan Cem İlhan, Tülin Hadi ile ortak çalışmaya başladı. Birlikte katıldıkları ulusal ve uluslararası yarışmalarda çeşitli ödüller aldılar. Yarışma etkinliği dışında iç mekan tasarımı ve uygulaması, kentsel tasarım gibi alanlarda da çalışan Cem İlhan müzikle aktif olarak (gitar-vokal) ilgilenmektedir. 1997-98 yılları arasında Hüsamettin Kocan Atölyesi ile çeşitli çağdaş atölye etkinlikleri içinde bulundu. Tülin Hadi ile evli olan Cem İlhan, Can ve Deniz'in babasıdır.