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。2008年
北京奥运会男单亚军。2008年乒乓球世界杯男单冠军，2009年世乒赛男单冠军，2010年世界杯男单冠军，2010年
广州亚运会男子双打冠军。2011年8月27日，入驻国际乒联名人堂。2011年，王皓惜败队友
张继科，获世乒赛男单亚军。
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
。
2014年12月21日，王皓正式宣布退役。王皓职业生涯共获得18个世界冠军，和
马琳与
邓亚萍并列排在国乒历史上的第三位，仅次于
张怡宁的19个和
王楠的24个。
2015年02月20日，王皓、
马龙转发春晚口误演员微博，接受其道歉声明。
2017年3月，担任2017年国家乒乓球队教练。
2019年10月，担任
第七届世界军人运动会开幕式火炬手。
