Figlio di un ministro presbiteriano che, durante la guerra civile è pastore ad Augusta (Georgia) e, durante il periodo della ricostruzione, è professore nella cittadina di Columbia (South Carolina), Wilson conosce fin da piccolo le atrocità della guerra.

Dopo aver conseguito la laurea a Princeton e aver completato gli studi alla University of Virginia Law School, Wilson ottiene il dottorato alla Johns Hopkins University intraprendendo la carriera accademica. Nel 1885 sposa Ellen Louise Axson.

Il giovane Wilson, professore conservatore di scienze politiche, nel 1902 diviene direttore di Princeton. La crescita della sua fama a livello nazionale conduce i democratici più conservatori a considerare la sua tempra adatta alla presidenza. Lo convincono a candidarsi per la carica di Governatore del New Jersey nel 1910. Durante la campagna elettorale Wilson assicura la sua indipendenza dall'ala conservativa e da tutto l'apparato che ha proposto la sua nomina. Firma un programma progressista che attua una volta eletto governatore.

Alla Convention democratica del 1912 viene presentata la sua nomination alla presidenza, sulla base di un programma dal nome New Freedom , programma che accentua le autonomie e i diritti degli stati. Ottiene uno schiacciante voto elettorale. Wilson propone come cardine della sua politica, attraverso il congresso, tre grossi progetti di legge. Il primo riguarda una tassazione più bassa, l'Underwood Act: accanto a questa misura viene introdotta gradualmente un' imposta sul reddito federale. Viene approvato il Federal Reserve Act , con il quale si assicura alla nazione la riserva di denaro. Nel 1914 la legislazione antitrust costituisce la Federal Trade Commission per la vigilanza sugli scambi commerciali.

Un altro forte intervento in ambito legislativo avviene nel 1916. Viene varata una legge sulla proibizione del lavoro minorile e un'altra che limita il lavoro degli operai delle ferrovie a otto ore al giorno. Wilson viene rieletto anche in virtù di queste leggi.

Dopo la rielezione Wilson si rende conto che l'America non può rimanere neutrale nella guerra che imperverso in Europa: il 2 aprile 1917 chiede al congresso la dichiarazione di guerra alla Germania.

L'aiuto massiccio offerto dagli americani lentamente sposta il bilancio della guerra in favore degli alleati. Wilson si presenta davanti al congresso nel gennaio del 1918 per esporre gli obiettivi americani derivanti dalla guerra: i Quattordici punti l'ultimo dei quali dovrebbe prevedere la costituzione di "una associazione generale delle nazioni che assicuri reciproche garanzie di indipendenza politica e territoriale ai grandi stati così come ai piccoli".

Dopo la firma dell'armistizio da parte della Germania, Wilson si reca a Parigi per cercare di costruire una pace durevole. Più tardi presenta al Senato il Trattato di Versailles, contenente la convenzione della Lega delle Nazioni. Ma il senato respinge il trattato per soli sette voti contrari.

Il presidente intraprende, contro il parere dei medici, un giro degli Stati Uniti per mobilitare l'opinione pubblica sulla questione del trattato di Versailles; esausto, un attacco di cuore lo conduce molto vicino alla morte. Ritiratosi a vita privata, muore qualche anno più tardi.