Wilhelm se narodil v únoru 1786 v Hanau v Hesensku-Kaselu. V roce 1803 začal studovat práva na univerzitě v Marburgu, rok poté, co tam nastoupil jeho bratr Jacob. Oba bratři strávili celý život v těsné blízkosti. Ve školních letech měli jednu společnou postel a jeden stůl, jako studenti měli v jednom pokoji dvě postele a dva stoly. Vždy žili pod jednou střechou a měli společné knihy i majetek.

Hrobka Grimmů v Berlíně

V roce 1825 se 39letý Wilhelm oženil s dcerou lékárníka Henriette Dorotheou Wildovou, známou také jako Dortchen. Wilhelmův sňatek na harmonii bratrů nic nezměnil. Richard Cleasby bratry navštívil a poznamenal: „Oba žijí v jednom domě a v takové harmonii a pospolitosti, že by si člověk skoro mohl představit, že děti jsou jejich společným majetkem.“

Wilhelmova povaha byla v naprostém protikladu k povaze jeho bratra. Jako chlapec byl silný a zdravý, ale během dospívání prodělal dlouhou a těžkou nemoc, která ho oslabila na celý zbytek života. Měl méně všestrannou a energickou mysl než jeho bratr, měl méně badatelského ducha a raději se omezoval na nějaký omezený a pevně ohraničený obor činnosti. Využíval vše, co se přímo týkalo jeho vlastních studií, a ostatní ignoroval. Tato studia byla téměř vždy literární povahy.

Wilhelm měl velké potěšení z hudby, pro kterou měl jeho bratr jen mírnou zálibu, a měl pozoruhodný vypravěčský dar. Cleasby vypráví, že „Wilhelm četl jakousi frašku napsanou ve frankfurtském nářečí, která líčila ‚malheurs‘ bohatého frankfurtského obchodníka na nedělním prázdninovém výletě. Bylo to velmi vtipné a četl to obdivuhodně.“ Cleasby ho popisuje jako „neobyčejně živého, veselého chlapíka“. Byl proto vyhledáván ve společnosti, kterou navštěvoval mnohem častěji než jeho bratr.

V roce 1812 vyšla poprvé sbírka pohádek bratří Grimmů, v angličtině známá jako Grimms‘ Fairy Tales.

V letech 1837 až 1841 se bratři Grimmové spojili s pěti kolegy profesory na univerzitě v Göttingenu a vytvořili skupinu známou jako Göttinger Sieben (Göttingenská sedmička). Protestovali proti hannoverskému králi Ernestu Augustovi, kterého obviňovali z porušování ústavy. Všech sedm bylo králem propuštěno.

Wilhelm Grimm zemřel 16. prosince 1859 v Berlíně na infekci ve věku 73 let.

.