Wilhelm werd in februari 1786 geboren in Hanau, in Hessen-Kassel. In 1803 begon hij rechten te studeren aan de universiteit van Marburg, een jaar nadat zijn broer Jacob daar was begonnen. De twee broers bleven hun hele leven dicht bij elkaar. In hun schooltijd hadden ze een bed en een tafel gemeenschappelijk; als studenten hadden ze twee bedden en twee tafels in dezelfde kamer. Ze woonden altijd onder één dak en hadden hun boeken en bezittingen gemeenschappelijk.

Het graf van de Grimms in Berlijn

In 1825 trouwde de 39-jarige Wilhelm met apothekersdochter Henriette Dorothea Wild, ook bekend als Dortchen. Het huwelijk van Wilhelm veranderde niets aan de harmonie tussen de broers. Richard Cleasby bezocht de broers en merkte op: “Ze wonen allebei in hetzelfde huis, en in zo’n harmonie en gemeenschap dat men zich bijna zou kunnen voorstellen dat de kinderen gemeenschappelijk bezit zijn.”

Wilhelms karakter stond in schril contrast met dat van zijn broer. Als jongen was hij sterk en gezond, maar toen hij opgroeide, leed hij aan een langdurige en ernstige ziekte, die hem de rest van zijn leven zwak heeft gemaakt. Hij had een minder uitgebreide en energieke geest dan zijn broer, en hij had minder de geest van het onderzoek, en gaf er de voorkeur aan zich te beperken tot een beperkt en beslist begrensd werkterrein. Hij gebruikte alles wat direct betrekking had op zijn eigen studie en negeerde de rest. Deze studies waren bijna altijd van literaire aard.

Wilhelm had veel plezier in muziek, waar zijn broer maar een matige voorliefde voor had, en hij had een opmerkelijke gave van verhalen vertellen. Cleasby vertelt dat “Wilhelm een soort klucht voorlas, geschreven in het Frankfort dialect, waarin de ‘malheurs’ werden uitgebeeld van een rijke Frankfortse koopman die op zondag op vakantie was. Het was erg koddig en hij las het voortreffelijk. Cleasby beschrijft hem als “een ongewoon geanimeerde, joviale kerel.” Hij was dan ook zeer geliefd in de society, waar hij veel vaker kwam dan zijn broer.

In 1812 publiceerden de gebroeders Grimm voor het eerst een verzameling sprookjes, in het Engels bekend als Grimms’ Fairy Tales.

Van 1837 tot 1841 vormden de gebroeders Grimm samen met vijf collega-professoren aan de universiteit van Göttingen een groep die bekend stond als de Göttinger Sieben (De zeven van Göttingen). Ze protesteerden tegen Ernest Augustus, koning van Hannover, die ze ervan beschuldigden de grondwet te hebben overtreden. Alle zeven werden door de koning ontslagen.

Wilhelm Grimm overleed op 16 december 1859 op 73-jarige leeftijd in Berlijn aan een infectie.