وی در رشته فلسفه در دانشگاه دوسلدورف و پزشکی در دانشگاه فرایبورگ آلمان تحصیل کرده و در سال ۱۹۶۶ به پاریس رفت و در رشته نقاشی وارد دنیای هنر شد.
در همین سال‌ها، علاقه وندرس به سینما او را به‌سمت بازیگری کشاند، اما در آزمون دانشکده ملی فیلم فرانسه پذیرفته نشد؛ با این وجود، روزانه ۵ فیلم سینمایی تماشا می‌کرد.
وی در سال ۱۹۶۷ به آلمان بازگشت و در آکادمی فیلم و تلویزیون مونیخ پذیرفته شد و همزمان در نشریه اشپیگل نیز مطلب می‌نوشت. وی طی سال‌های حضورش در این آکادمی، چندین فیلم کوتاه ساخت.
وندرس، عکاس، نویسندن، تهیه‌کننده و از بزرگ‌ترین کارگردانان و فیلم‌نامه‌نویسان سینمای اروپا و جهان است و در کنار ورنر هرتزوگ، از نوابغ سینمای آلمان به حساب می‌آید.
وی در سال‌های آغازین فیلم‌سازی‌اش، تقریبا هر سال یک فیلم بلند ساخت. دوست آمریکایی، صاعقه بر آب و زاویه مقابل از جمله فیلم‌هایی هستند که وی پیش از ورود به هالیوود ساخته است.
ویم وندرس به‌عنوان یکی از چهره‌های سرشناس سینمای معاصر آلمان، اولین فیلم بلندش را در سال ۱۹۷۰ با نام تابستان در شهر ساخت.
وی پس از آن، فیلم‌های ترس دروازه‌بان از ضربه پنالتی (۱۹۷۲)، داغ ننگ (۱۹۷۳)، آلیس در شهر (۱۹۷۴)، حرکت غلط (۱۹۷۵) و پادشاهان جاده (۱۹۷۶) را کارگردانی کرد.
وندرس در بیشتر فیلم‌هایش از رابی مولر، فیلمبردار سرشناس سینمای آلمان و پیترهانکه، فیلمنامه‌نویس و کارگردان سرشناس اتریشی کمک گرفته و در فیلم نیا التماس کن، پس از سال‌ها مجدداً با سام شپرد همکاری کرده است.
وندرس در کارنامه سینمایی‌اش ساخت آثار مستند را نیز دارد که از معروف‌ترین آن‌ها، باشگاه اجتماعی بونا ویستا درباره موسیقی‌دانان کوبا و روح یک مرد درباره گروه‌های موسیقی بلوز در آمریکاست.
در فیلم آلیس در شهرها (۱۹۷۴) وندرس به داستان یک روزنامه‌نگار و دختری ۹ ساله به نام آلیس می‌پردازد. با این فیلم وی دست به سفری آزمایشی به آمریکا می‌زند.
وندرس در ۱۹۸۲ با فیلم The State of Things برنده جایزه شیر طلایی جشنواره ونیز شد و سال ۲۰۰۰ جایزه خرس نقره‌ای هیئت داوران جشنواره فیلم برلین را برد.
وندرس سال ۱۹۸۴ با فیلم پاریس، تگزاس برنده جایزه نخل طلای جشنواره کن شد و در ۱۹۸۷ با فیلم آسمان برلین یا بال‌های اشتیاق جایزه بهترین کارگردان این جشنواره را از آن خود کرد. او در سال ۱۹۹۳ هم برای فیلم چنان دور، چنین نزدیک! جایزه بزرگ هیئت داوران جشنواره کن را دریافت کرد.
وندرس پس از ورود به هالیوود در سال ۱۹۸۲، فیلم همت را ساخت، اما اختلاف او با فرانسیس فورد کوپولا که تهیه‌کننده فیلم بود، موجب شد تا نسخه قابل اکران این فیلم چند سال بعد آماده نمایش شود.
شاهکار سینمایی وندرس در سال ۱۹۸۴ فیلم پاریس، تگزاس بود که ۳ جایزه نخل طلا، بهترین فیلم معنوی و جایزه فیپرشی جشنواره کن را برای او به‌همراه داشت. این فیلم همچنین جایزه بهترین کارگردانی آکادمی هنرهای فیلم و تلویزیون (بافتا) انگلستان را کسب کرد.
سه سال بعد، «وندرس» با ساخت فیلم «بهشت برفراز برلین» جایزه بهترین کارگردانی جشنواره کن و بهترین کارگردانی جوایز فیلم اروپا را به‌دست آورد.
این کارگردان بزرگ آلمانی نیز آثار برجسته‌ای چون «هتل میلیون دلاری»،«برادران اسکلادونوفسکی»، «پایان خشونت»، «ده دقیقه پیرتر»، «سرزمین فراوانی» و «فیلم‌برداری در پالرمو» را ساخته است.
وی در سال ۱۹۸۷ برای فیلم بال‌های اشتیاق جایزه بهترین کارگردانی جشنواره کن را به‌دست آورد و ۲ سال بعد دکترای افتخاری دانشگاه سوربن پاریس را دریافت کرد.
بوئناویستا سوسیال کلوب، مستند غلط‌انداز وندرس در سال ۱۹۹۹ درباره گروهی از نوازنده‌های پا به سن گذاشته کوبایی، تنها نامزدی اسکار را برای او به همراه داشته است.
وندرس به مدت ۱۰ سال نیز ریاست آکادمی فیلم اروپا را بر عهده داشت و در سال ۲۰۱۱ یکی از مهمانان افتخاری هفدهمین جشنواره فیلم سارایوو بود.
برخی از افتخارات سینمایی ویم وندرس:
- دریافت جایزه بهترین فیلم جشنواره جیفونی ایتالیا در سال ۱۹۸۶ برای
- دریافت جایزه بهترین کارگردانی جشنواره کن در سال ۱۹۸۷ برای فیلم بال‌های اشتیاق
- نامزدی جایزه اسکار سال ۲۰۰۰ برای مستندکلوپ اجتماعی بوئنا ویستا
- دریافت خرس نقره‌ای جشنواره برلین در سال ۲۰۰۰ برای هتل میلیون دلاری
- دریافت دوربین طلای سینمای آلمان در سال ۲۰۰۰ برای مستند کلوپ اجتماعی بوئنا ویستا
- دریافت دکترای افتخاری دانشگاه سوربن پاریس
- دریافت یوزپلنگ افتخاری جشنواره لوکارنو در سال ۲۰۰۵
- دریافت جایزه بهترین مستند از جوایز گویا در سال ۲۰۰۸
- ریاست هیات‌داوران جشنواره ونیز
- عضویت در شورای مشورت بنیاد سینمای جهان که توسط مارتین اسکورسیزی پایه‌گذاری شده است
برخی از آثار سینمایی ویم وندرس:
- تابستان در شهر - ۱۹۷۰
- ترس دروازه‌بانان از ضربه پنالتی - ۱۹۷۲
- داغ ننگ - ۱۹۷۳
- آلیس در شهر - ۱۹۷۴
- حرکت غلط - ۱۹۷۵
- شاهان جاده - ۱۹۷۶
- دوست آمریکایی - ۱۹۷۷
- صاعقه بر آب - ۱۹۸۰
- همت - ۱۹۸۲
- اتاق ۶۶۶ - ۱۹۸۲
- Reverse Angle - ۱۹۸۲
- The State of Things - ۱۹۸۲
- پاریس، تگزاس - ۱۹۸۴
- Tokyo-Ga -۱۹۸۵
- بهشت بر فراز برلین - ۱۹۸۷
- Wings of Desire -۱۹۸۷
- دفتر یادداشت در مورد شهرها و لباس‌ها - ۱۹۸۹
- Red Hot + Blue - ۱۹۹۰
- تا پایان دنیا - ۱۹۹۱
- آریشا، خرس و حلقه سنگی - ۱۹۹۲
- این همه دور، این‌قدر نزدیک - ۱۹۹۳
- داستان لیسبون - ۱۹۹۴
- Beyond the Clouds - ۱۹۹۵
- برادران اسکلادونوفسکی - ۱۹۹۵
- پایان خشونت - ۱۹۹۷
- ویلی نلسون در تیترو - ۱۹۹۸
- کلوب اجتماعی بوئناویستا - ۱۹۹۹
- هتل میلیون دلاری - ۲۰۰۰
- چکامه‌ای برای کواون؛ فیلمی دربارهٔ راک اند رول - ۲۰۰۳
- ۱۰ دقیقه پیرتر - ۲۰۰۲
- روح یک مرد - ۲۰۰۳
- سرزمین فراوانی - ۲۰۰۴
- Don't Come Knocking - ۲۰۰۵
- Palermo Shooting - ۲۰۰۸
- Pina - ۲۰۱۱
- ۲۰۱۴ - نمک زمین
- ۲۰۱۶ یک روز زیبا از آرانجوز
- ۲۰۱۷ مخفی سازی
- ۲۰۱۸ پاپ فرانسیس: مردی از کلام او