Resulta mejor conocido por su papel de Fez en la exitosa serie televisiva Aquellos maravillosos 70 (That 70’s Show, 1998-2006), que el año pasado cerró definitivamente en su octava temporada. El actor va a irrumpir o ha irrumpido sonoramente en pantalla con cinco largometrajes, incluyendo un papel protagonista en ¡Peligro! Menores sueltos (Unaccompanied Minors, 2006), de Paul Feig; y como Ponch en la versión para gran pantalla de Chips (2007). Actualmente, se halla ya en la segunda temporada de un reality show de atronador éxito para MTV titulado Yo Momma (2006), que produce y presenta, además de haberlo creado. El show es una competición en la que todo vale, donde se enfrentan los más increíbles charlatanes, uno contra otro. Wilmer también es la voz del héroe latino ‘Manny García,’ en Handy Manny (2006), una nueva serie animada para Disney Channel. Entre sus recientes trabajos, también cabe reseñar un papel protagonista en el film independiente El muerto (2005), que se basa en un cómic muy exitoso, bajo dirección de Brian Cox; y el papel protagonista en el corto producido por Wim Wenders, La torcedura (2004). Wilmer también aparece en el gran éxito del Festival de Sundance 2006, The Darwin Awards (2006), protagonizado por Winona Rydery Joseph Fiennes Presta su voz al personaje de Rodrigo en el largometraje Clifford’s Really Big Movie (2004) junto con John Ritter. Otros títulos son Party Monster (2003) y Vaya partido! (Summer Catch, 2001). Wilmer tenía un papel en la pieza teatral elegida por la crítica de Los Angeles Times, Blackout, la cual es una adaptación del largometraje Drunks (1995). También ha sido protagonista junto a Angelica Huston y Sir Ben Kingsley en la lectura del guión de "Sunset Boulevard” por parte de estrellas cinematográficos, bajo dirección de Peter Hunt, en el Actor’s Fund of America. A la edad de trece años, la familia de Wilmer se trasladó a Los Ángeles desde Venezuela. Aprendió pronto inglés y comenzó clases de interpretación en el instituto como ayuda para integrarse en la cultura norteamericana. Actuó en muchas piezas teatrales, entre ellas, A Midsummer Night’s Dream, Rumors, And Never Been Kissed y The Impossible Years, al tiempo que se iniciaba profesionalmente en un anuncio de Pacific Bell en castellano. Siguiendo los consejos de su profesor de arte dramático, Wilmer se hizo con un agente y resultó inmediatamente contratado en el reparto de una serie de la CBS, Four Corners (1998), así como en la serie de Disney Channel, Omba Makamba (1997). En el penúltimo año de bachillerato, Wilmer logró estar en el reparto del capítulo piloto de Aquellos maravillosos 70.