Wilma Glodean Rudolph sinh ngày 23/6/1940 tại Tennessee, Hoa Kỳ, là đứa con thứ 20 trong số 22 người con của ông Ed – người đã trải qua hai cuộc hôn nhân. Là nhà vô địch điền kinh và là người Mỹ gốc Phi tiên phong trong lĩnh vực này, tuy vậy con đường dẫn đến chiến thắng hoàn toàn không dễ dàng đối với Wilma Rudolph. Sức khỏe bị ảnh hưởng nặng nề bởi 2 lần viêm phổi và bệnh sốt phát ban đỏ, thêm vào đó là căn bệnh bại liệt khiến Rudolph gặp vấn đề với chân trái và phải đeo nẹp từ khi còn nhỏ, tuy vậy, với một quyết tâm sắt đá cùng sự giúp đỡ của vật lý trị liệu đã giúp cô gái trẻ vượt qua khuyết tật của mình.
Lớn lên ở miền Nam bị chia cắt, Rudolph đi học tại trường trung học Burt là ngôi trường dành cho người da màu và không lâu sau được chọn vào đội tuyển bóng rổ. Là một vận động viên có tài năng thiên bẩm, cô sớm được chọn để luyện tập với huấn luyện viên Ed Temple của trường đại học bang Tennessee.
Với tốc độ nhanh như chớp của mình, Wilma Rudolph đủ khả năng và điều kiện để tham dự Thế vận hội mùa hè năm 1956 tại Melbourne, Úc. Ở tuổi 16, cô là thành viên trẻ tuổi nhất của đội tuyển Hoa Kỳ ở môn điều kinh. Tại Thế vận hội 1956, cô đã giành huy chương đồng trong cuộc chạy đua tiếp sức 400 mét. Sau khi tốt nghiệp trung học, Rudolph theo học tại đại học bang Tennessee, chuyên ngành giáo dục. Cô vẫn tiếp tục luyện tập chăm chỉ cho kỳ Thế vận hội tiếp theo.
Tổ chức tại Rome, Italy, Thế vận hội 1960 là thời điểm vàng của Rudolph. Sau khi giành kỷ lục thế giới với thời gian 11,3 giây trong vòng bán kết chạy 100 mét, cô đã giành chiến thắng với thành tích 11 giây ở trận chung kết. Tương tự, Rudolph đã phá kỷ lục Olympics trong cuộc đua 200 mét với 23,2 giây và tiếp tục giành huy chương vàng ở nội dung này. Cô cũng là thành viên của đội tuyển Mỹ xác lập kỷ lục thế giới trong môn chạy tiếp sức 400 mét với 44,4.
Rudolph trở thành người phụ nữ Mỹ đầu tiên giành được 3 huy chương vàng trong môn điền kinh tại một kỳ Thế vận hội. Nữ vận động viên chạy nước rút hạng nhất này ngay lập tức trở thành một trong những ngôi sao nổi tiếng nhất của Thế vận hội Rome và được xem là siêu sao quốc tế với những lời ca ngợi khắp thế giới vì thành tựu đột phá của cô.
Sau Thế vận hội, Rudolph đã xuất hiện trên truyền hình và nhận được nhiều danh hiệu, trong đó danh hiệu Nữ vận động viên của năm trong cả hai năm 1960 và 1961. Bà nghỉ thi đấu không lâu sau đó rồi tiếp tục giảng dạy, làm huấn luyện viên và điều hành một trung tâm cộng đồng. Dù vậy, thành tích của bà tại đấu trường Olympics vẫn được biết đến nhiều nhất.
Rudolph đã chia sẻ câu chuyện cuộc đời mình qua cuốn tự truyện xuất bản năm 1977 có tên Wilma. Một bộ phim truyền hình chuyển thể từ cuốn tự truyện của bà được ra đời vào cuối năm đó. Vào những năm 1980, tên bà được đưa vào quảng trường vinh danh những vận động viên Olympics của nước Mỹ. Bà đã thành lập một quỹ có tên là Wilma Rudolph Foundation để ủng hộ các vận động viên nghiệp dư. Wilma Rudolph qua đời vào ngày 12/11/1994 tại Brentwood, Tennessee, sau một thời gian chiến đấu với căn bệnh ung thư não.
Rudolph được nhớ đến như một trong những nữ vận động viên có tốc độ nhanh nhất trên đường đua và là nguồn cảm hứng tuyệt vời cho các thế hệ vận động viên sau này. Bà từng nói rằng: "Chiến thắng dĩ nhiên là điều tuyệt vời, nhưng nếu bạn thực sự đang thực hiện điều gì đó trong cuộc sống thì điều bí mật là hãy học cả cách cách chấp nhận sự mất mát hoặc thất bại, bởi không ai là bất khả chiến bại trong suốt cuộc đời mình. Nếu bạn có thể đứng dậy sau một thất bại thảm hại và giành chiến thắng một lần nữa, bạn sẽ trở thành nhà vô địch một ngày nào đó". Năm 2004, Bưu điện Hoa Kỳ đã tôn vinh nhà vô địch Olympic này bằng ảnh chân dung bà trên con tem 23 cent.