พระราชบิดาของพระองค์สิ้นพระชนม์ในปี ค.ศ. 1870 แต่พระราชมารดาอาศัยอยู่เพื่อดูพระองค์นั่งราชบัลลังก์ในเวือร์ทเทิมแบร์ค ในปี ค.ศ. 1891 วิลเฮ็ล์มได้ขึ้นครองราชย์แทนพระราชมาตุลาของพระองค์ที่ไม่มีพระราชบุตรคือพระเจ้าคาร์ลที่ 1 แห่งเวือร์ทเทิมแบร์ค (ค.ศ. 1823–1891) การขึ้นครองราชย์ของพระองค์ทำให้เป็นออกจากกฎหมายแซลิกซึ่งควบคุมการสืบสันตติวงศ์ในรัฐเยอรมัน การอ้างสิทธิ์ในราชบัลลังก์เกิดขึ้นเนื่องจากพระองค์เป็นผู้สืบสกุลอาวุโสของพระเจ้าฟรีดริชที่ 1 แห่งเวือร์ทเทิมแบร์ค พระราชปัยกา ผ่านทางเจ้าชายเพาล์พระราชโอรสพระองค์เล็ก

พระเจ้าวิลเฮ็ล์มที่ 2 กลายเป็นจอมพลของเยอรมันในสงครามโลกครั้งที่ 1 ในปี ค.ศ. 1918 พระองค์ถูกขับออกจากราชบัลลังก์พร้อมกับผู้ปกครองชาวเยอรมันคนอื่นๆ ในที่สุดพระองค์สละราชสมบัติในวันที่ 30 พฤศจิกายน ค.ศ. 1918[1] สิ้นสุดการปกครองของเวือร์ทเทิมแบร์คกว่า 800 ปี พระองค์เสด็จสวรรคตในปี ค.ศ. 1921 ที่บาเดินเฮาส์เซน