Hijo de un oficial del ejército y de una profesora, Wotan Wilke Möhring trabajó como electricista y modelo durante varios años antes de ingresar en la Universidad de las Artes de Berlín, donde estudió comunicación mientras iniciaba su idilio con el arte dramático. Una vez graduado completó su formación actoral en Los Ángeles y Nueva York, mientras hacía sus pinitos como músico en la banda DAF/DOS. Debuta en la pequeña pantalla en 1998 y, posteriormente, en el cine en el filme Zoe, un año después. No tarda en convertirse en uno de los actores jóvenes más solicitados del cine alemán, y triunfa gracias a películas como Almost Heaven, Valkiria, Soul Kitchen o Silencio de hielo.