Wilhelm nació en febrero de 1786 en Hanau, en Hesse-Kassel. En 1803 comenzó a estudiar derecho en la Universidad de Marburgo, un año después de que lo hiciera su hermano Jacob. Los dos hermanos pasaron toda su vida juntos. En su época escolar, tenían una cama y una mesa en común; como estudiantes, tenían dos camas y dos mesas en la misma habitación. Siempre vivían bajo el mismo techo y tenían sus libros y propiedades en común.

La tumba de los Grimm en Berlín

En 1825, Wilhelm, de 39 años, se casó con la hija del farmacéutico Henriette Dorothea Wild, también conocida como Dortchen. El matrimonio de Wilhelm no cambió la armonía de los hermanos. Richard Cleasby visitó a los hermanos y observó: «ambos viven en la misma casa, y en tal armonía y comunidad que uno casi podría imaginar que los niños son propiedad común».

El carácter de Wilhelm era un completo contraste con el de su hermano. De niño era fuerte y sano, pero mientras crecía sufrió una larga y grave enfermedad que le dejó débil el resto de su vida. Tenía una mente menos comprensiva y enérgica que su hermano, y tenía menos espíritu de investigación, prefiriendo confinarse a algún campo de trabajo limitado y definitivamente acotado. Utilizaba todo lo que tenía que ver directamente con sus propios estudios e ignoraba el resto. Estos estudios eran casi siempre de naturaleza literaria.

Wilhelm se deleitaba con la música, por la que su hermano no tenía más que una afición moderada, y tenía un notable don para contar historias. Cleasby cuenta que «Wilhelm leyó una especie de farsa escrita en el dialecto de Frankfort, que representaba los «malheurs» de un rico comerciante de Frankfort en una excursión de vacaciones el domingo. Era muy gracioso, y lo leyó admirablemente». Cleasby lo describe como «un tipo extraordinariamente animado y jovial». Era, por tanto, muy buscado en sociedad, que frecuentaba mucho más que su hermano.

En 1812 se publicó por primera vez una colección de cuentos de hadas de los hermanos Grimm, conocida en inglés como Grimms’ Fairy Tales.

De 1837 a 1841, los hermanos Grimm se unieron a cinco de sus colegas profesores de la Universidad de Göttingen para formar un grupo conocido como los Göttinger Sieben (Los siete de Göttingen). Protestaron contra Ernesto Augusto, rey de Hannover, al que acusaron de violar la Constitución. Los siete fueron despedidos por el rey.

Wilhelm Grimm murió en Berlín de una infección a la edad de 73 años el 16 de diciembre de 1859.