Pochodzi zPekinu, należy do grupy etnicznejHan. Ukończył studia z zakresu stosunków międzynarodowych[4]. Specjalista w zakresie spraw japońskich, włada bieglejęzykiem japońskim[5]. W latach 1989–1994 był pracownikiem ambasady ChRL w Japonii. Po powrocie do kraju pracownik Ministerstwa Spraw Zagranicznych, pełnił w nim funkcję naczelnika Departamentu ds. Azjatyckich (1995-1998) i dyrektora Wydziału Studiów Politycznych (1998-2001)[4].
W latach 2001–2004 piastował urząd wiceministra spraw zagranicznych, następnie w latach 2004-2007 byłambasadorem ChRL w Japonii.
Od 2007 członek Komitetu Centralnego KPCh, w latach 2008-2013 był szefem Komitetu ds. Tajwanu wRadzie Państwa[4]. W marcu 2013 został mianowanyministrem spraw zagranicznych w rządzie premieraLi Keqianga[6]. Funkcję tę pełnił do 2022 r., a w 2023 r. został powołany na stanowisko Dyrektora Biura Centralnej Komisji Spraw Zagranicznych ChRL[3]. 25 lipca 2023 został z powrotem ministrem spraw zagranicznych po miesięcznej nieobecności ministraQin Ganga[7].
W grudniu 2013 odbył ważną wizytę naBliskim Wschodzie, podczas której odwiedziłIzrael iPalestynę. Rozmawiał z przywódcami obu państw o wadze porozumienia nuklearnego zIranem oraz o tym, jak ważne są dalsze rozmowy pokojowe[8].
W listopadzie 2017 ogłosił trzy punkty mające poprawić sytuacjęSyrii (przeciwdziałanie terroryzmowi, negocjacje i rekonstrukcja)[9].
W czerwcu 2014, podczas szczytu chińsko-arabskiego wPekinie, spotkał się z somalijskim ministrem spraw zagranicznychAbdirahmanem Duale Beylem, aby omówić dwustronną współpracę Chińskiej Republiki Ludowej iSomalii. Spotkanie dotyczyło handlu, bezpieczeństwa i odbudowy. Wśród omawianych kwestii znalazły się różne chińskie projekty rozwojowe, które są w trakcie realizacji w Somalii. Wang Yi pochwalił somalijski rząd za wysiłki na rzecz budowania pokoju. Potwierdził również historycznie bliskie więzi dyplomatyczne między oboma państwami, przypominając uznanie przez ChRL w 1960 niepodległości Republiki Somalii[11].
W 2017 i 2018 udało mu się doprowadzić do uznania rządu ChRL przezDominikanę,Panamę orazSalwador (i jednoczesnego zerwania stosunków dyplomatycznych tych państw zTajwanem)[12][13][14].