Vilém se narodil v Kasselu v severním Hesensku roku 1743. Jeho otec, tehdy dědičný princ (Erbprinz) Fridrich II., roku 1747 opustil rodinu, především kvůli sporům s manželkou, a tajně konvertoval ke katolicismu. Roku 1755 nechal své manželství s Marií rozvést. Sama Marie by bývala o vše přišla, nebýt zásahu Fridrichova otce, lankraběte Viléma VIII. Hesensko-Kasselského, který se rozhodl dát bývalé manželce jeho syna k dispozici nově nabyté hrabství Hanau. Zde po několik let žila Marie i se svými třemi syny. Od roku 1747 žili převážně z finanční podpory protestantských příbuzných a později se přestěhovali k dánskému královskému dvoru do Kodaně. Tam Marie žila se svojí sestrou královnou Luisou Hannoverskou, která se o Mariiny syny z velké části starala, dokud roku 1751 nezemřela. Sám Fridrich II. se později znovu oženil, tentokrát s o mnoho let mladší Filipínou Braniborsko-Schwedtskou.
Dne 1. září 1764 si Vilém vzal svoji sestřenici Karolinu Vilemínu Dánskou (též uváděna jako Vilemína Karolina nebo Karolína Vilemína). Karolina Vilemína (1747-1820) byla druhou přeživší dcerou dánského krále Frederika V.. Svatba se konala na zámku Christiansborg. Následně spolu žili převážně v Dánsku. Až roku 1758 se manželé přestěhovali do Kasselu, především kvůli tomu, že Vilém byl jako dědičný princ následníkem svého otce lankraběte hesensko-kasselského. Sám Vilém byl jediný ze tří sourozenců, kteří se do Hesenska vrátili; Karel zůstal v Dánsku a oženil se s Luisou Dánskou a Norskou, zatímco Fridrich se oženil s Karolinou Nasavsko-Usingenskou.
Vláda
Po smrti otce Fridricha se dědičný princ dne 31. října 1785 stal Vilémem IX., hesensko-kasselským lankrabětem. Zdědil tak jednu z nejvýnosnějších oblastí té doby v Evropě. Pro správu rozsáhlého majetku potřeboval Vilém pomoc zkušeného muže, proto si za tím účelem najal frankfurtského finančníka Mayera Amschela Rothschilda.[1] Již od roku 1769 dohlížel Rothschild nad daňovými výdaji země. Stal se velmi bohatým a později založil známou finančnickou rodinu Rothschildů.
Roku 1803 bylo Hesensko-Kasselsko povýšeno na kurfiřtství a z Viléma IX. Hesensko-Kasselského se stal Vilém I., kurfiřt hesenský.[2] Roku 1806 bylo Hesenské kurfiřtství francouzským císařem Napoleonem připojeno k nově vytvořenému Vestfálskému království, kde vládl jeho bratr Jérôme Bonaparte. Vilém byl nucen i se svojí rodinou uprchnout do exilu do Dánska. Zde žil do doby, než byli Francouzi z Německa úplně vyhnání. To bylo krátce po bitvě národů u Lipska roku 1813.
Vilém I. Hesenský vládl až do roku 1821, kdy v Kasselu zemřel. Následníkem se stal jeho jediný syn Vilém II.
Manželství a potomci
Manželství Viléma I. a Karoliny Vilemíny nebylo příliš šťastné, už proto, že Vilém si udržoval velké množství milenek, se kterými dohromady zplodil přes patnáct nemanželských dětí. Legitimní děti měl pouze tři (čtvrté zemřelo v dětském věku)
⚭ 1843 Karolína z Berlepsch (9. ledna 1820 – 21. února 1877), morganatický sňatek
Vilém měl mnoho milenek, ale nejznámější jsou tři z nich, se kterými zplodil děti; Charlotte Christine Buissine, Rosa Dorothea Ritter, se kterou měl syna a budoucího generála Julia von Haynau, a Karoline von Schlotheim. Dětem, které zplodil s Charlotte rozdělil panství Heimrod, dětí s Rosou pak získaly hrabství Haynau a potomci s Karolinou von Schlotheim získaly Hessenstein.