Билл и его брат-близнец Том Каулитц родились в Лейпциге, Билл на 10 минут позже брата. Родители Билла и Тома, Симона и Йорг развелись когда близнецам было 7 лет. Когда братьям было по 9 лет, семья переехала из Лейпцига в Лойтше, небольшую деревню в пригороде Магдебург. Их мать повторно вышла замуж за музыканта Гордона Трюмпера.
В 2001 году братья совместно с двумя друзьями — Густавом Шефером и Георгом Листингом — основали группу «Devilish», которой впоследствии было дано другое название — «Tokio Hotel».
В 2003 году Билл принял участие в шоу «Star Search» (аналог «Народного артиста»), но проиграл в четвертьфинале. На этом шоу его заметил Петер Хоффман, который впоследствии стал одним из четырёх продюсеров группы и значительно способствовал её продвижению.
Билл стал заниматься вокалом, так и не освоив клавишные, потому что не имел необходимого для этого терпения. Кроме того, он никогда не учился музыке и не владеет нотной грамотой.
Он высоко ценит самостоятельно сделанную музыку. Его фаворитами являются «Green Day» и «Nena».
Билл озвучивал главную роль в немецкой версии фильма Артур и минипуты. Недавно вышла вторая часть фильма, в озвучивании которого также принимал участие Билл Каулиц, озвучивавший Артура в немецкой версии.
19 января 2010 года Билл впервые выступил в роли модели на показе модного дома Dsquared.