1856年12月28日，伍德羅·威爾遜生於弗吉尼亞州斯湯頓的壹個牧師家庭，祖先大部分是蘇格蘭血統。
1870年-1874年間，因父親在哥倫比亞神學院擔任教授，伍德羅·威爾遜壹直在南卡羅來納州的哥倫比亞生活。
1873年伍德羅·威爾遜在戴維森學院（Davidson College）上了壹年學。之後作為新生轉到普林斯頓就讀，成為Phi Kappa Psi兄弟會的成員，並於1879年畢業。自第二年起，伍德羅·威爾開始博覽政治哲學和歷史書籍。伍德羅·威爾稱他進入政界的靈感來自英國議會速報記者Henry Lucy。
1879年進入弗吉尼亞大學法學院，但壹年之後由於健康原因不得不退學。不過，盡管從未畢業，在弗大就學的時候，威爾遜曾熱情地參與兩個校內團體：弗吉尼亞合唱俱樂部（Virginia Glee Club），和傑斐遜文學與辯論社團（Jefferson Literary and Debating Society），並擔任社團主席。退學後，伍德羅·威爾遜搬往北卡羅來納州的威爾明頓居住，並繼續從事它的研究。
1962年歷史學家對31位總統的投票排名，威爾遜高居前4位，僅次於喬治·華盛頓、亞伯拉罕·林肯和富蘭克林·羅斯福。 1890年，伍德羅·威爾遜進入普林斯頓大學，任法學和政治經濟學教授。
1896年，普林斯頓大學壹百五十周年校慶時，伍德羅·威爾遜發表了壹篇題為《為國服務的普林斯頓》（Princeton in the Nation's Service）的演講。這個題目後來被擴展為“為國家服務，為所有民族服務”（Princeton in the Nation's Service and in the Service of All Nations），成為暗示普林斯頓大學的常用格言。在這篇著名演講中，威爾遜概述了他對於民主國家大學的憧憬，呼籲高等教育機構把課程從歷史中分離，並利用每壹堂這樣的課來為學生闡明他們的責任。
1902年，校董事會晉升伍德羅·威爾遜為校長，以代替被認為管理不力的佛朗西斯·蘭迪·巴頓（Francis Landey Patton）。他所開發的課程方針後被證明為高等教育領域中非常重要的發展性創新。
1906至1910年間，為消除精英層社交俱樂部的影響，伍德羅·威爾遜嘗試通過廢除面向上層階級的“吃喝俱樂部”（eating club）並把這些學生重新帶回校舍——俗稱“四邊形”。
1907年10月，由於校友們的激烈反抗和威爾遜對妥協的堅定反對
，董事會收回了它起初對“四邊形計劃”給予的支持，並指示威爾遜停止實施。
1908年董事會回絕了威爾遜關於研究生樓建在本科生校舍所在區域的提案，並於此年采納了韋斯特的計劃。當時，國內媒體將這次發生在普林斯頓校內的對立報道為精英（韋斯特）與民主（伍德羅·威爾遜）之戰。 當選州長
1910年伍德羅·威爾遜作為民主黨候選人參選新澤西州州長，對手是***和黨候選人、負責銀行與保險業的州吏維維安·M·劉易斯（Vivian M. Lewis）。威爾遜在競選中強調他與政治機器的分離，並誓言壹旦當選他不會蒙恩於那些黨內大佬。盡管塔夫脫曾在1908年總統大選時以80000票的差距贏得新澤西州，伍德羅·威爾遜還是以49000之票差輕松擊敗了劉易斯。
盡管1910年大選時民主黨還取得了對州眾院的控制，但***和黨人仍然以微弱優勢據有州參院。上臺之後，威爾遜無視黨內機構的要求，啟動了他的改革性日程。他在六個月的時間內建立了候選人選拔會，這幾乎將黨派頭目們從總統選舉過程中排除出去。他還重整了公***設施委員會，並引進了工傷補償機制。
當選總統
1912年6月25日，伍德羅·威爾遜贏得民主黨總統候選人的身份。
此後，由於***和黨候選人塔夫脫和進步黨候選人、前***和黨人和總統西奧多·羅斯福的競爭嚴重分散了本應投給***和黨唯壹候選人的選票，他在40個州獲勝，得到總***531張選舉人票中的435張。伍德羅·威爾遜毫無困難地贏得競選勝利。
1913年3月15日他舉辦了美國現代史上首次總統新聞發布會，並在會上允許記者向他提問。
連任成功
1916年獲得重新提名後，伍德羅·威爾遜在競選中打出了“他讓我們遠離了戰爭”（he kept us out of the war）的口號，提示選民他任期內即維持了堅定的國策、又避免了與德國或墨西哥的公開沖突的業績。但他卻從未發誓即使受到挑釁也決不參戰。1916年9月2日，當他發表接受黨內提名的演講時，伍德羅·威爾遜針對性地警告德國他不會容忍給美國人造成生命損失的潛艇戰。
“ 壹個違反這些核心權利的國家必須明白它將被直接的挑戰和抵抗所制止並被要求承擔責任。很快，這將使這場爭鬥多少變成我們自己的事情。”
最終，伍德羅·威爾遜勉強戰勝***和黨候選人查爾斯·埃文斯·休斯贏得了1916年大選。
選戰的最後結果出奇地接近，甚至在選後數天內都無定論。由於擔心輸掉選舉而在歐戰尚不確定的情況下成為跛腳鴨，威爾遜提出了壹個假想方案：倘休斯取勝，他將先任命休斯為國務卿，然後和副總統壹起辭職以使其接任總統。兩黨選情在數個州都十分接近。在加州大約壹百萬選票中威爾遜贏了3773票，而在新罕布什爾只贏了區區54票。休斯在明尼蘇達的358000張選票中贏了393張。最後威爾遜得到了277張選舉人票，而休斯得到254張。威爾遜能贏得大選很大程度上是因為在1912年大選時投給西奧多·羅斯福和工會領袖戴布茲（Eugene V. Debs）的票這次大多流向了他。
參加壹戰
在1917年之前，美國壹直恪守1914年的中立宣言。在這段期間，威爾遜為確保壹個更寬泛的外交政策，警告美國公民不要在交戰陣營中選擇他們的所屬方。在他1914年的國會演講中，威爾遜說道：“這樣壹個發生在我們當中的分裂對於我們的和平思維將是致命的，而且還會妨礙我們作為壹個強大的和平國家正當地行使自己的責任，作為壹個人時刻準備著在壹場公正的調停中發揮作用，並以朋友而不是黨徒的身份談論關於和平與和解的建議。”
盡管載有大量美國公民的英國客輪盧西塔尼亞號被德國潛艇擊沈的事件給威爾遜增加了參戰壓力，中立原則還是得到了維持。但後來由於德國發起無限制潛艇戰，威脅到美國的商業海運，這種中立性開始傾斜。在德國於1917年早些時候發動無限制潛艇戰（盡管也發表了若幹聲明來限制這種戰術），並秘邀墨西哥與德國結盟反美之後，威爾遜為“使世界安全以確保民主”，將美國帶入了第壹次世界大戰。不過，他沒有和英法簽署壹個正式的同盟，而只是作為合作（associated）力量加入。他通過征兵大幅擴軍，並將高度自由的指揮權，包括戰術戰略以至外交行動，授予了約翰·潘興將軍。
到這個時候，威爾遜認定這場戰爭已變成了壹個對人類的真正威脅。1917年4月2日，他在宣戰演講中說道，美國如不參戰，整個西方文明都將被摧毀。威爾遜在講話中宣告將進行壹場“結束壹切戰爭的戰爭”，說明他希望建立壹個和平的基礎以防將來戰禍再臨而招致不必要的死亡與摧毀。這也為他未來將發表的十四點原則——壹個關於解決領土爭端、確保自由貿易和建立維和組織的壹攬子建議——鋪墊了壹個基礎。
為打擊國內的反戰勢力，威爾遜相繼於1917年和1918年推動國會通過了反間諜法（Espionage Act）和反煽動法（Sedition Act），以壓制反英、親德和反戰聲音。他歡迎諸如沃爾特·李普曼這樣支持戰爭的社會主義者，卻無法容忍那些企圖阻礙戰爭甚至刺殺政府官員的反戰者。他還堅持將出生在外國的激進分子趕出美國。援引反間諜法相關條例，美國郵政系統拒絕投遞任何被視作可能是批評美國戰爭行為的書面材料。約60多家報紙因此被剝奪了二級郵遞權。
威爾遜的戰時政策高度地向勞工傾斜。他與龔帕斯和美國勞工聯合會密切合作，同時鎮壓任何企圖阻礙戰爭工作的反戰團體。在威爾遜的任期內，美國勞工聯盟、鐵路工人協會和其他“溫和”工會的會員和這些行業工人的工資都得到了顯著增長。由於沒有實施配給制，消費品價格飛漲。而因為收入稅的增加，白領階層備受打擊。不過，鼓勵購買戰爭債券的工作還是大獲成功。這些債券使得戰爭開銷轉化為20年代的繁榮。
威爾遜建立了西方國家中第壹個政治宣傳機構，即美國公***情報委員會（Committee on Public Information），由喬治·克裏爾（George Creel，故俗稱“魚簍”委員會）領導。委員會在全國範圍內鼓動愛國性反德情緒，並實施各種信息審查。除了公***宣傳外，政府還將戰爭工作引入多個其它領域。伯納德·巴魯克（Bernard Baruch）領導的戰爭工業委員會為美國的工廠制定戰時目標和政策；赫伯特·胡佛被任命為食品管理局局長，該局鼓勵美國民眾參與到“無肉星期壹”和“無麥星期三”活動中，以為海外部隊節省食物；亨利·加菲爾德（Henry Garfield）領導的聯邦燃料管理局引入了夏時制，並對煤炭和石油實施配給供應來確保軍事需求。許多這樣的委員會和管理機構的領導者都是由威爾遜征召的商界人士。他們只拿壹美元的日薪，以提高政府在戰爭期間的功效。
國會還於1917年授權前總統西奧多·羅斯福組織四個誌願者師團到法國參戰，但威爾遜拒絕了給他的政敵這樣壹個機會。
巴黎和會
壹戰結束後，威爾遜開始參與談判。他的目標是明確的，即幫助受壓迫國家獲得主權和確保壹個公正的和平。1918年1月8日，威爾遜發表了十四點和平原則，首次論述了關於成立國際聯盟的想法。這個聯盟的指定目標應該是保證各大小國家的領土完整以及他們的政治獨立。
威爾遜打算憑十四點原則結束這場戰爭和實現壹個所有國家***享的、公正的和平。為了開巴黎和會，他在巴黎待了6個月，這也使得他成為首位在任內出訪歐洲的美國總統。和會期間，他不倦地推銷他的計劃，最終實現了在凡爾賽條約中加入了關於創建國際聯盟的章節。
盡管由於他為創建國聯所作的努力使威爾遜獲得了1919年諾貝爾和平獎，但他沒能在入盟壹事上贏得參議院的支持。美國此後從未加入國聯。1918年中期選舉後，以亨利·加博·洛吉（Henry Cabot Lodge）為首的***和黨控制了參議院。但威爾遜拒絕***和黨的代表出席巴黎和會，對洛吉提議的修改也壹並否決。雙方最為主要的分歧點在於國聯是否將削弱國會的宣戰權。在這段期間，威爾遜越來越不相信媒體。他停止召開新聞發布會，而更傾向於自己的宣傳機構，即公***情報委員會。
歷史學家普遍認為威爾遜未能使美國加入國聯是他任內所犯的最大錯誤，甚至可能是美國歷史上所有總統任期內的最大失敗之壹。凡爾賽條約中的種種苛刻條款招致了德國民眾對條約的極大怨恨，最終導致了希特勒的上臺和第二次世界大戰。
在歐洲期間，威爾遜還前往羅馬拜會了教皇本篤十五世。這次訪問使他成為美國歷史上第壹個在任內會見教皇的總統。
戰後時期
威爾遜對戰後復員的問題未給予足夠重視，導致復員過程進行得異常混亂。四百萬士兵在身無分文、沒有任何安頓計劃和救濟的情況下就被送回了美國。農田價格的戰時泡沫破滅導致許多農民破產或身陷因新購土地所欠下的債務中。1919年，鋼鐵業和肉類加工業工人舉行大罷工。種族騷亂在芝加哥、奧馬哈和其他城市蔓延。
在紐約和其他地方發生壹系列由激進無政府主義分子實施的爆炸活動後，威爾遜命令總檢察長亞歷山大·米切爾·帕爾默（A. Mitchell Palmer）抑止暴力活動。司法部隨後展開了被稱作“帕爾默搜捕”（Palmer Raid）的大規模行動，旨在收集與暴力激進團夥有關的證據，以及關押或驅逐國內外煽動分子。司法部以妨礙征兵為由審判了工會領袖戴布茲，並把他送到亞特蘭大的監獄服刑。戴布茲後來被哈定總統釋放並赦免。
在任內的最後三年，威爾遜與包括豪斯中校在內的許多親密政治夥伴或盟友分道揚鑣。歷史學家推斷可能是壹系列的中風影響了他的人格。威爾遜想再次連任，但他的民主黨已然分崩離析：德裔選民因戰爭期間所受的待遇而憤慨，愛爾蘭裔選民則因他未支持愛爾蘭的獨立而不滿。
患病
1919年9月25日，威爾遜為獲得美國人民對加入國聯的支持，連續地走訪全國各地發表演講，當他在科羅拉多州的普韋布洛發表完推廣國聯的演講後，威爾遜終於昏倒在地。
1919年10月2日，又壹次嚴重的中風發作，他的左半邊身子完全癱瘓，左眼也失明。
威爾遜的身體狀況是美國歷史上最為嚴重的總統喪失工作能力的情形，這在之後被認為是通過憲法第二十五修正案的重要原因。