Родился в коммуне Нёйи-сюр-Сен (Франция), сын Жоржа Вильсона, актёра и режиссёра Национального народного театра. Его бабушка по отцовской линии — англичанка, родом из Лестера.
Помимо актёрской деятельности Вильсон известен и как певец, выпустив несколько дисков. Так, например, в 1997 году он выпустил альбом Démons et merveilles, а в 1989 году (ремейк в 2004) — альбом Musicals на лейбле EMI, где исполняет песни «Мария» из Вестсайдской истории, «There But For You Go I» из Brigadoon Лернера и Лёве, «The Cafe Song» из Les Misérables, «Johanna» из Sweeney Todd Стивена Сондхайма, «Love Song» из Love Life Курта Вайля и Алана Джея Лернера, «It Must Be So» из Кандиды Леонарда Бернстайна, и "Silly People, " из A Little Night Music Стивена Сондхайма, из Американского музыкального каталога а также песни («Finishing the Hat» из Sunday in the Park with George, «You Do Something to Me» из Fifty Million Frenchmen Кола Портера, «Never Will I Marry» из Greenwillow Фрэнка Лессера в сопровождении Оркестра филармонии Монте-Карло (дирижёр — Джон Макглинн).
Как режиссёр он ставил пьесы «Les Caprices de Marianne» Альфреда де Мюссе в парижском театре Bouffes du Nord и «Береники» Жана Расина в Авиньоне и Шайо.
Вильсон также принял участие в сериях рекламы бренда одежды Calvin Klein и в рекламе парфюмерного бренда Eternity совместно с моделью Кристи Тёрлингтон в 1991 году.
2 января 2006 года награждён орденом Искусств и Литературы офицерской степени.
В 2015 году выступил ведущим церемоний открытия и закрытия Каннского кинофестиваля.
