Ele foi eleito Governador de Nova Jersey pelo Partido Democrata em 1911. Em 4 de novembro de 1912, Wilson tornou-se o 28º Presidente dos Estados Unidos. Ele venceu com 42% contra o presidente em exercício William Howard Taft. Seu mandato como presidente começou em março de 1913.
Wilson tratou principalmente de assuntos domésticos durante seu primeiro mandato. Ele aprovou leis para impedir a formação de monopólios, iniciou alguns regulamentos comerciais, aprovou leis de proteção aos trabalhadores e criou a Reserva Federal. Durante seu segundo mandato, ele também ajudou as mulheres a conquistar o direito de voto.
Em 1914, sua esposa Ellen morreu de Doença de Bright. Seu médico, Cary Grayson, o apresentou a uma menina chamada Edith Galt, cujo marido também estava morto. Após dois meses, eles se apaixonaram e se casaram. Durante muito tempo, ele se concentrou nela em vez de seu trabalho como presidente. Mas logo, ele voltou ao trabalho.
Em 1917, Wilson entrou no país na Primeira Guerra Mundial. A América era anteriormente neutra, mas os submarinos alemães continuaram a afundar navios americanos navegando em águas britânicas e até tentaram encorajar o México a invadir os Estados Unidos, o que foi a gota d'água final para Wilson. A Primeira Guerra Mundial foi uma guerra contra as Potências Centrais (Alemanha, Áustria-Hungria e o Império Otomano) e as Potências Aliadas (Inglaterra, França e Itália). A América estava do lado dos Aliados. Os Aliados venceram a guerra um ano mais tarde.
Wilson levou um navio para a Europa para conversar com os líderes dos outros Aliados sobre o que fazer com a Alemanha. Eles elaboraram o Tratado de Versalhes. Uma parte do Tratado de Versalhes disse que existirá um grupo de países chamado Liga das Nações. Muitas pessoas na América não gostaram da Liga das Nações porque pensavam que não era da conta da América mexer com os problemas de outros países.
O inimigo político de Wilson, o Senador Henry Lodge, de Massachusetts, fez uma versão diferente do Tratado de Versalhes. Mesmo estando muito doente, Wilson viajou pelo país pedindo às pessoas que gostassem do Tratado e da Liga. Wilson acabou tendo um derrame cerebral. Foi a primeira vez que ele teve um. Foi muito ruim e Wilson não foi capaz de governar o país o melhor que pôde. Seu pensamento também não foi muito bom por causa do derrame. Mas, ele continuou presidente e disse ao Congresso para não votar no novo tratado de Henry Lodge. O Congresso ouviu, mas também disse não ao tratado de Wilson.
Wilson recebeu críticas por muitas de suas decisões. Theodore Roosevelt o criticou por ter entrado na guerra tarde demais.
A Wilson nacionalizou indústrias privadas como o telégrafo, o telefone, a ferrovia e os preços subiram exponencialmente. Quando os preços começaram a subir, uma recessão se instalou e tumultos raciais começaram a causar 150 mortes. Sua incapacidade de diminuir as lutas raciais e a criação da reserva federal fazem dele um dos presidentes mais conseqüentes de todos os tempos.
