Окончил Оксфордский университет (Колледж Иисуса, 1937), где изучал сначала новую и новейшую историю, а затем — философию, политологию и экономику.
С этого же года преподавал в альма матер экономическую историю: сначала в Новом колледже, а затем (1938—1945) в Университетском колледже.
С началом Второй мировой войны попытался записаться добровольцем в действующую армию, но был направлен работать статистиком и экономистом в угольной промышленности.
В 1943-44 гг. руководил отделом экономики и статистики в министерстве топлива и энергетики; за свою деятельность был награждён Орденом Британской империи.
На выборах 1945 года был избран в Палату общин от округа Ormskirk (с 1950 по 1983 гг. избирался от округа Huyton).
С 1947 года занимал должность министра торговли в кабинете Клемента Эттли.
В апреле 1951 года Вильсон покинул правительство вместе с Эньюрином Бивеном и Джоном Фрименом после того, как лейбористское правительство увеличило затраты на оборону из-за Корейской войны в ущерб бесплатному здравоохранению.
До середины 50-х гг. Вильсон считался в партии представителем левого крыла, но затем примкнул к Хью Гейтскеллу, лидеру правого крыла партии.
В 1955-61 гг. Вильсон был теневым канцлером казначейства, в 1961-63 гг. — теневым министром иностранных дел. 18 января 1963 года Хью Гейтскелл умер, и новым лидером партии был избран Вильсон.
С постом лидера партии Вильсон также стал лидером оппозиции.
На парламентских выборах в октябре 1964 года лейбористы под руководством Вильсона получили на 59 мест больше, чем на предыдущих выборах, но располагали лишь 317 мандатами в 630-местной Палате общин.
Это вынудило Вильсона, ставшего новым премьер-министром, проводить осторожную политику, а в 1966 году — назначить досрочные выборы, на которых партия получила уже 364 места из 630.
На посту премьер-министра Вильсон ввёл несколько новых налогов, а в 1967 году для оживления экономической ситуации правительство провело девальвацию фунта стерлингов.
В 1965 году Палата общин одобрила замену смертной казни за убийство пожизненным тюремным заключением. Однако смертная казнь по-прежнему могла быть применена при рассмотрении дел о государственной измене, шпионаже, пиратстве, поджоге и нескольких видах военных преступлений.
С 1967 года гомосексуализм законодательно перестал считаться уголовным преступлением; были узаконены аборты. При Вильсоне также были введены ограничения на иммиграцию в Великобританию. Была проведена реформа образования.Вильсон придерживался идеи вступления Великобритании в Европейское экономическое сообщество, однако после вето де Голля в 1967 году процесс вступления был отложен, прежде всего, из-за отсутствия в партии единой позиции по этому вопросу.Незадолго до выборов 1970 года была обнародована экономическая статистика, отрицательно повлиявшая на рейтинг лейбористов и ставшая одной из причин поражения партии.Президент Королевского статистического общества (1972–1973).Гарольд Вильсон в 1986 годуНесмотря на поражение на выборах, Вильсон остался лидером партии и привёл её к результату в 301 из 635 мест на выборах февраля 1974 года и 319 из 635 на досрочных выборах октября 1974 года.Вильсон сумел отчасти стабилизировать положение в экономике, хотя оно и оставалось тяжёлым из-за последствий нефтяного кризиса. Вильсон также прилагал усилия к урегулированию положения в Северной Ирландии.16 марта 1976 года Вильсон неожиданно подал в отставку (утверждена 5 апреля). Следующим лидером партии и премьер-министром стал Джеймс Каллаган.
В 1983 году ушёл из Палаты общин, получив при этом титул барона Риво.
В последние годы жизни страдал болезнью Альцгеймера. Умер в 1995 году.СемьяВ 1940 женился на Мэри Болдуин, ставшей поэтессой.
В их браке родились 2 сына. Сын Робинruen — математик.