1990年开始专业训练乒乓球；1996年进入八一队；1998年底入选国家二队，1999年亚洲少年锦标赛男单冠军；2000年初升入一队。2004年雅典奥运会不敌柳承敏（韩国），获得男单亚军。2007年世界杯男单冠军，2008年北京奥运会男单亚军。2008年世界杯男单冠军，2010年世界杯男单冠军。2011年8月27日，入驻国际乒联名人堂。2011年，王皓第四次接近世界杯男单冠军，惜败队友张继科。2012年亚洲乒乓球锦标赛冠军。2012年伦敦奥运会，乒乓球男子单打亚军。王皓携手张继科、马龙在乒乓球男子团体赛中获得冠军。
　　2004年雅典奥运会乒乓球男单决赛，王皓对阵韩国柳承敏。作为奥运会乒乓球分量最重的男单冠军，当时国人的目光都盯在了这个20岁出头的小伙子身上。以王皓的实力，许多国人都顺理成章地把这枚金牌提前归入中国队囊中，因为在奥运会比赛前，王皓和柳承敏数次交手，都是王皓以绝对优势取胜。决赛开始后，王皓明显背上了想赢怕输的包袱，而柳承敏一反常态，采用极具搏杀性的战术，把王皓一下子打蒙，总比分定格在四比二上，柳承敏获得冠军。这次奥运会成了王皓乒坛生涯的巨大障碍，此后，他患上了“决赛恐惧症”。每次比赛，他都能凭借自己的实力打入决赛，可是一到决赛的时候，他又变得魂不守舍、神情恍惚。
　　连续四次重大赛事获得亚军，有媒体称王皓为“千年老二”。几年的卧薪尝胆，让王皓终于有了脱胎换骨的变化。2006年11月，在多哈亚运会上，他战胜队友马琳，一举夺魁。紧接着，在11月举行的世界职业巡回赛总决赛中，他又一次摘得桂冠，2006年冬天成了王皓丰收的季节。
　　2008年北京奥运，男单决赛中，又以1:4不敌马琳，连续两届无缘奥运会男单金牌。王皓与队友马琳、王励勤勇夺乒乓球男子团体冠军。这是王皓首枚奥运金牌。2009年，王皓一路高歌猛进，在世乒赛、世界杯上收获冠军，这时候人们欣喜的发现，赛场上的王皓越发成熟。尤其是在世锦赛上，王皓的发挥让大家看到了他的稳定性。王皓具有丰富的比赛经验，尤其是奥运会上。王皓在团体赛的特点比较明显，参加了五次世乒赛团体赛和一次奥运会团体赛，保持全胜。2012年的伦敦奥运会，王皓与队友马龙、张继科一起，直落3盘“零封”老对手韩国队，王皓收获了人生中的第二枚奥运乒乓球男团金牌；而在男单决赛中王皓再次不敌队友张继科，收获自己的第三枚男单银牌，在众多人感慨的时候，王皓坦然相对。2013年的巴黎世乒赛，王皓再次收获了男单亚军。
　　2013年6月，王皓完成了人生中的另一件大事，与总政歌舞团的舞蹈演员闫博雅在长春举行了盛大的婚礼。日前，长春中医药大学会议厅举行了王皓客座教授聘任仪式，王皓父母和妻子一同出席。接过证书的世界乒乓球冠军王皓表示，今后将不定期到学校开展讲座和报告，为促进大学体育、特别是乒乓球运动的发展尽心尽力。