Skrzypaczka i pedagog. Pochodzi ze znanej warszawskiej rodziny muzycznej. Naukę gry na skrzypcach rozpoczęła w wieku 5 lat u swojego dziadka Alfreda Wiłkomirskiego. Po dwóch latach nauki wystąpiła po raz pierwszy publicznie. W 1947 r. ukończyła studia w Państwowej Wyższej Szkole Muzycznej w Łodzi w klasie Ireny Dubiskiej, od 1949 roku była uczennicą Ede’a Zathureczkyego w Akademii Muzycznej im. Ferenca Liszta w Budapeszcie, jej pedagogami byli także Eugenia Umińska i Tadeusz Wroński w Warszawie oraz Henryk Szeryng w Paryżu. Jest laureatką czterech międzynarodowych konkursów: w Genewie (1946), w Budapeszcie (1949), Konkursu Bachowskiego w Lipsku (1950) i Konkursu im. Wieniawskiego w Poznaniu (1952). Od czasu triumfalnego debiutu w Ameryce (1961) z orkiestrą Filharmonii Narodowej rozpoczęła się jej wielka kariera międzynarodowa.
W 1983 roku została profesorem w Hochschule für Musik Mannheim w Heidelbergu. Po 13 grudnia 1981 roku, w stanie wojennym, wyjechała z kraju. Wróciła dopiero po upadku komunizmu, w 1990 roku. Przez 22 lata była solistką Filharmonii Narodowej w Warszawie, towarzysząc orkiestrze w jej podróżach, bywała też zapraszana na tournées przez inne orkiestry polskie i zagraniczne. Koncertowała na pięciu kontynentach, dając recitale i grając z czołowymi orkiestrami. Coroczne koncerty w USA, liczne koncerty w prawie wszystkich państwach europejskich, w Japonii, Nowej Zelandii i Ameryce Południowej oraz wspaniałe recenzje powodują, że Wanda Wiłkomirska uważana jest za jedną z czołowych skrzypaczek XX wieku. Prowadzi kursy muzyczne w wielu krajach oraz wielokrotnie uczestniczyła w pracach jury międzynarodowych konkursów skrzypcowych. Była pierwszą wykonawczynią licznych utworów kompozytorów polskich, niemieckich i australijskich; niektóre z nich były jej dedykowane. Za swoją muzyczną działalność otrzymała wiele medali, nagród i wyróżnień.