Wilhelm Florin wurde am 16. März 1894 in einer katholischen Arbeiterfamilie in Köln geboren. Als Nieter und Stemmer auf Werften, in Waggonfabriken, Kesselschmieden und Chemiebetrieben erlebte er früh die kapitalistische Ausbeutung, nahm an wirtschaftlichen Kämpfen teil und lernte die Kraft der Organisiertheit und proletarischen Solidarität im Klassenkampf kennen. 1911 wurde er Gewerkschaftsmitglied. Beeindruckt vom antimilitaristischen Kampf Karl Liebknechts, widersetzte er sich dem Militärdienst in der kaiserlichen Armee und wurde zwangsrekrutiert.
In der Novemberrevolution 1918/1919 trat Wilhelm Florin der USPD bei und kämpfte als Mitglied des Kölner Arbeiter- und Soldatenrates für die Entmachtung des Monopolkapitals. Zusammen mit Franz Dahlem, Walter Stoecker und anderen hatte er großen Anteil daran, daß sich Ende 1920 die Mehrheit der Mitglieder der USPD in Köln sowie im ganzen Rhein-Ruhrgebiet mit der KPD vereinigte. 1923 war er als Orgsekretär der Bezirksleitung Mittelrhein führend an den großen Streikkämpfen im Ruhrgebiet und bei der Abwehr der von den deutschen und ausländischen Finanzkreisen ausgehaltenen Separatisten im Rheinland beteiligt. Seit 1924 war Wilhelm Florin Mitglied der Zentrale bzw. des Zentralkomitees der KPD und Reichstagsabgeordneter. Von 1925 bis Anfang 1932 leitete er als Politischer Sekretär die Bezirksorganisation der KPD im Ruhrgebiet. In diesen Jahren stand er an der Spitze der großen Kämpfe der Metall- und Bergarbeiter im Rhein- und Ruhrgebiet und trug entscheidend dazu bei, die Positionen der KPD zu stärken. Seit 1929 war er Mitglied des Politbüros des ZK der KPD. 1932 vertrat er die Partei beim Exekutivkomitee der Kommunistischen Internationale (EKKI), dessen Präsidium er seit 1931 als Kandidat angehörte. Ende 1932 wurde er Kandidat des Sekretariats des ZK und übernahm die Leitung der stärksten Bezirksorganisation der KPD, Berlin-Brandenburg-Lausitz-Grenzmark. Unermüdlich wirkte er für die Schaffung einer umfassenden Kampffront aller Werktätigen zur Abwehr der faschistischen Gefahr. Noch auf der letzten legalen Betriebsrätevollversammlung am 27. Februar 1933 in Berlin rief er im Namen des ZK der KPD die Vorstände der SPD und des ADGB zum gemeinsamen Kampf gegen den Hitlerfaschismus auf.
Auf Beschluß der Parteiführung verließ Wilhelm Florin im Mai 1933 Deutschland und unterstützte, zunächst von Paris, später von Moskau aus, die Organisierung des antifaschistischen Widerstandskampfes der KPD im Lande. Auf der Brüsseler Parteikonferenz 1935 hielt er das Referat: „Die konkrete Anwendung der Beschlüsse des VII. Weltkongresses der Kommunistischen Internationale“.
Wilhelm Florin gehörte zu den führenden Funktionären der Kommunistischen Internationale. Seit Ende 1933 war er Mitglied des Präsidiums und seit 1935 auch Kandidat des Sekretariats der EKKI und verantwortlich für die Unterstützung der Sektionen in den skandinavischen Ländern, seit 1937 Vorsitzender der internationalen Kontrollkommission. In diesen Funktionen half er, die Einheit und Geschlossenheit der kommunistischen Weltbewegung zu festigen.
Nach dem Überfall Hitlerdeutschlands auf die Sowjetunion leistete Wilhelm Florin besonders unter den in sowjetischer Gefangenschaft geratenen deutschen Soldaten und Offizieren eine umfangreiche Aufklärungsarbeit. 1943 gehörte er zu den Mitbegründern des Nationalkomitees „Freies Deutschland“.
Wilhelm Florin starb am 5. Juli 1944 in Moskau.