Johann Wilhelm Stern wurde am 22. April 1792 in Mosbach, in der Hauptstraße 72, geboren. Hier wuchs er mit seinen zwei Brüdern und seinen zwei Schwestern auf. Sein Vater war Bäckermeister und hatte in diesem Haus seine Backstube.
Zunächst besuchte Wilhelm Stern die einklassige lutherische Volksschule. Danach durfte er auch mit Widerstreben seines Vaters die Lateinschule besuchen.
Den Unterricht bezeichnete Wilhelm Stern als „geistlos“. Wilhelm Stern glänzte nicht durch stures Auswendiglernen, seine Stärke war das „selbständige Denken“.
Ab 1806 ging Stern auf das Lyceum (vergleichbar mit dem heutigen Gymnasium) in Karlsruhe. Da der Familie die finanziellen Mittel fehlten, ermöglichte ein guter und wohlhabender Freund der Familie, dass Stern nach Karlsruhe zog und dort gegen ein „mäßiges Kostgeld“ unterkam.
Einer seiner beliebtesten Lehrer war der berühmte Dichter Peter Hebel, der Sterns Aufsätze sehr lobte. Im Gegensatz zu Deutsch zeigte sich bei der Aufnahmeprüfung, dass Stern auf der Lateinschule nicht ausreichend Latein gelernt hatte. In den nächsten Jahren gewann er großes Interesse an den Naturwissenschaften aber auch an lateinischen und griechischen Schriftstellern. Mit „Dankestränen“ verließ er 1812 Karlsruhe und begann sein Theologiestudium in Heidelberg.
Bereits 1813 musste er Heidelberg wegen Kriegsunruhen nach der Völkerschlacht wieder verlassen.
Zu Fuß wanderte er nach Tübingen und beendete dort sein Theologiestudium. Nach bestandenem Examen wanderte er nach Ifferten in die Schweiz zu dem damals schon berühmten Pädagogen Pestalozzi, welcher ihn freundlich als Lehrer aufnahm. Stern arbeitete sich in die Anschauungsweise Pestalozzis ein und konnte sein pädagogisches Wissen vertiefen.
Den Ruf als Hofmeister für den Prinzen Alexander von Württemberg lehnte er ab. Stern wollte lieber vielen „Einfachen“ sein Wissen vermitteln als nur einem Reichen. Mit dieser Entscheidung stieg er abermals in Pestalozzis Augen.
1817 ging Stern zurück nach Karlsruhe und unterrichtete an einem Lyceum. 1819 wurde ihm schließlich eine Stelle als Diakon in Gernsbach übertragen. Schon kurze Zeit später wurde er zum Leiter des neu errichteten Lehrerseminars in Karlsruhe berufen und mit dessen Aufbau beauftragt. Er schrieb einige Lehrbücher u.a. auch die sogenannten „Sternschen“ Richtlinien der Pädagogik. Sie ließen den tiefen Einfluss von Pestalozzi erkennen.
Von 1824 bis zu seiner Pensionierung 1865 war Wilhelm Stern als Professor an der Lehrerbildungsanstalt tätig.
Als 80-Jähriger war er zum letzten Mal in Mosbach.
Am 31.März 1873 starb Wilhelm Stern in Karlsruhe. Er hatte fünf Söhne, deren Nachkommen alle in der Schweiz lebten. Auch heute leben noch Nachkommen von Wilhelm Stern in der Schweiz.
Im Gedenken an den Pädagogen Wilhelm Stern versammelten sich die Sternschüler um den selbstgebastelten “Herrn W. Stern” und feierten seinen Geburtstag.