1933 begann er sein Studium der Botanik, Zoologie und Chemie an der Universität Oxford und schloss das erste öffentliche Examen mit „Gut“ ab. 1936 musste er auf die Universität Reading wechseln, da es ihm an finanziellen Mitteln fehlte. 1938 wurde er Doktorand in der physikalisch-organischen Chemie. Während des Zweiten Weltkriegs forschte er im Rahmen seiner Dissertation in dem Chemieunternehmen Imperial Chemical Industries an neuen Nitroverbindungen, die für medizinische Zwecke angewandt werden sollten, worauf über 40 Patente weltweit und eine Reihe von wissenschaftlichen Veröffentlichungen entstanden. Aus gesundheitlichen Gründen musste Wilder-Smith seine Arbeit mit Nitroverbindungen abbrechen und arbeitete in der Krebsforschung an der Universität London bis 1946, wo er Fellow of the Royal Institute of Chemistry wurde. Ab 1946 hatte er zahlreiche Aufenthalte in der Schweiz und in Deutschland, hielt Vorträge an deutschen Universitäten und forschte parallel dazu in der Chemieindustrie. Seit 1956 wohnte er in Genf und arbeitete an der École de Médecine, wo er 1964 zum zweiten Mal promovierte. Einen weiteren Doktorgrad in den Naturwissenschaften erreichte er im selben Jahr an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich mit seiner Arbeit auf dem Gebiet der Chemotherapie. In den folgenden Jahren war er Gastprofessor an der Universität Bergen (Norwegen), an der University of Illinois in Chicago (USA) und zwei weitere Jahre Professor der Pharmakologie in Ankara (Türkei).
Wilder-Smith hatte diverse Lehrstühle an europäischen und amerikanischen Universitäten inne und war zwischenzeitlich im Range eines Generals als Drogenberater für die NATO tätig. Er ist Autor und Co-Autor von mehr als 70 wissenschaftlichen Publikationen und mehr als 20 Büchern, die in viele Sprachen übersetzt wurden, – zum Teil über kreationistische Thesen und christliche Themen. Darüber hinaus trat er durch mehrere öffentliche Dispute und Debatten mit Evolutionsbiologen hervor, in denen er seinen christlich-kreationischen Standpunkt gegen die Evolutionstheorie vertrat.