Polonyalı ve İtalyan kökenli Mineola, New York doğumludur. Wilczek Martin Van Buren Yüksek Okulu'nda ve Queens devlet okullarında eğitim görmüştür. 1970 yılında Chicago Üniversitesi'nden 1972 yılında Princeton Üniversitesi'nden, mezun olmuştur.
2002 yılında Lorentz Madalyası ile ödüllendirildi. Wilczek 2003 yılında Amerikan Fizik Derneği Lilienfeld Ödülü'nü kazandı.Aynı yıl Prag'daki Charles Üniversitesi'nde Matematik ve Fizik Hatıra Madalyası verildi. Ayrıca 2005 Kral Faysal Uluslararası Ödülüne layık görüldü.