Era el hermano menor de Carolina de Ansbach y así cuñado de Jorge II de Gran Bretaña.

Guillermo Federico nació en Ansbach en 1686 siendo hijo del Margrave Juan Federico de Brandeburgo-Ansbach, y de su segunda esposa, Leonor Erdmuthe de Sajonia-Eisenach.

Sus dos hermanastros superviviente, Margraves Cristián Alberto y Jorge Federico II, murieron ambos solteros y sin descendencia legítima.

Él contrajo matrimonio con su prima hermana, Cristiana Carlota de Wurtemberg-Winnental.

Murió en Unterreichenbach y fue sucedido por su hijo Carlos Guillermo Federico, llamado "El Margrave Salvaje".