Вильгельм Бальтазар родился 2 февраля 1914 года в Фульде. Через десять месяцев после рождения мальчика его отец, капитан, летчик-истребитель, погиб во Фландрии.

Бальтазар вступил в Люфтваффе в 1935 году и впервые принял участие в боевых действиях в 1937 году, в составе легиона "Кондор", в гражданской войне в Испании. Там он летал на устаревшем истребителе He. 51, а затем на новых Bf. 109. Первый вражеский самолет он сбил 20 января 1938 года. Затем, 7 февраля, в одном бою сбил 4 машины. Перед возвращением в рейх список побед Бальтазара увеличился еще на 2 самолета.

После Испании Бальтазар служил командиром эскадрильи в 131-м истребительном полку и во 2-м истребительном полку "Рихтгофен". В начале 1939 года он прославился на весь мир, впервые совершив облет Африки (25000 миль).

Бальтазар не участвовал в Польской кампании, зато, будучи командиром 7-й эскадрильи JG-27, отличился во Франции. 6 июня 1940 года он в одиночку сбил 9 французских самолетов, а 14 июня, в день падения Парижа, стал вторым офицером Люфтваффе, получившим Рыцарский крест. Гауптман Вильгельм Бальтазар был самым результативным пилотом во время завоевания Франции: он сбил 23 французских и британских самолета и еще 13 уничтожил на посадочных площадках.

Во время "битвы за Англию" Бальтазар уже командовал III-й группой JG-27. 4 сентября 1940 года он был серьезно ранен. Тем не менее Бальтазар получил повышение, став командиром полка "Рихтгофен", сменив на этом посту майора Гельмута Вика, сбитого над Ла-Маншем 28 ноября 1940 года.

Когда большая часть германских ВВС была сосредоточена на восточной границе рейха в связи с подготовкой нападения на СССР, полк Бальтазара оставался во Франции для отражения налетов королевских ВВС. В этот период он сбил еще два самолета.

В июне во Францию доставили несколько новых самолетов Bf. 109F4s на замену старых. Знаменитый значительными техническими познаниями командир полка неодобрительно отозвался о новых машинах. Его беспокоили слабые плоскости самолета и тенденция к флаттеру. Тогда Бальтазар решил сам испытать самолет. 3 июля он поднялся в воздух и летал неподалеку от Азбрука. В этот момент на него напали несколько британских "спитфайров" (Suermarine Spitfire). Принимая бой, Вильгельм пошел на разворот, но неожиданно его самолет сорвался в штопор и врезался в землю. Расследование показало, что Bf. 109F4s не имел пулевых пробоин, а причиной его падения стала плоскость, не выдержавшая нагрузку во время боевого разворота.

Имевший на момент гибели 40 побед, Вильгельм Бальтазар был награжден Дубовыми Листьями к Рыцарскому кресту, но получить столь высокую награду он не успел. Посмертно ему было присвоено звание майора. Выполняя его волю, товарищи похоронили Вильгельма Бальтазара на кладбище вблизи Абвиля, рядом с могилой отца, человека, которого он никогда не видел, но чей жизненный путь он повторил.