Η μετεωρολογική ιστορία του τυφώνα Βίλμα, του ισχυρότερου τροπικού κυκλώνα που είναι γνωστός στο δυτικό ημισφαίριο, ξεκίνησε τη δεύτερη εβδομάδα του Οκτωβρίου 2005. Ένα μεγάλο καιρικό σύστημα σχηματίστηκε σε μεγάλο μέρος της Καραϊβικής Θάλασσας και οργανώθηκε αργά προς τα νοτιοανατολικά της Τζαμάικα. Στα τέλη της 15ης Οκτωβρίου, το σύστημα έγινε τόσο ισχυρό ώστε το Εθνικό Κέντρο Τυφώνων να το ονομάσει Τροπική Ύφεση Εικοσιτέσσερα.

Η ύφεση κινήθηκε αργά προς τα νοτιοδυτικά, και σε συνθήκες που ευνοούσαν την ενδυνάμωσή της, ενισχύθηκε σε τροπική καταιγίδα Wilma στις 17 Οκτωβρίου. Στην αρχή, η ανάπτυξη ήταν αργή λόγω του μεγάλου μεγέθους της, αν και οι καταιγίδες οργανώνονταν αργά. Από τις 18 Οκτωβρίου και κατά τη διάρκεια της επόμενης ημέρας, η Βίλμα υπέστη εκρηκτική εμβάθυνση πάνω από τα ανοιχτά ύδατα της Καραϊβικής- σε διάστημα 30 ωρών, η κεντρική ατμοσφαιρική πίεση του συστήματος έπεσε από τα 982 mbar (29,00 inHg) στη χαμηλή τιμή ρεκόρ των 882 mbar (26,05 inHg), ενώ οι άνεμοι αυξήθηκαν στα 185 mph (300 km/h). Στο ισχυρότερο σημείο του, το μάτι της Γουίλμα είχε διάμετρο περίπου 5 χιλιόμετρα (3 μίλια), το μικρότερο γνωστό μάτι σε τυφώνα του Ατλαντικού. Αφού το εσωτερικό μάτι έσβησε λόγω ενός κύκλου αντικατάστασης του eyewall, η Βίλμα εξασθένησε στην κατηγορία 4 και στις 21 Οκτωβρίου έφτασε στην ξηρά στο Κοζουμέλ και στην ηπειρωτική χώρα του Μεξικού με ανέμους ταχύτητας περίπου 240 km/h (150 mph).

Η Βίλμα εξασθένησε πάνω από τη χερσόνησο Γιουκατάν και έφτασε στον νότιο Κόλπο του Μεξικού πριν επιταχυνθεί προς τα βορειοανατολικά. Παρά τις αυξανόμενες ποσότητες διάτμησης του ανέμου, ο τυφώνας ενισχύθηκε εκ νέου για να χτυπήσει το ακρωτήριο Ρομάνο της Φλόριντα ως μεγάλος τυφώνας. Η Βίλμα εξασθένησε καθώς διέσχισε γρήγορα την πολιτεία και εισήλθε στον Ατλαντικό Ωκεανό κοντά στο Τζούπιτερ της Φλόριντα. Ο τυφώνας ενισχύθηκε και πάλι πριν ο ψυχρός αέρας και η διάτμηση του ανέμου διεισδύσουν στον εσωτερικό πυρήνα της συναγωγής. Στις 26 Οκτωβρίου μετατράπηκε σε εξωτροπικό κυκλώνα και την επόμενη ημέρα, τα υπολείμματα της Βίλμα απορροφήθηκαν από μια άλλη εξωτροπική καταιγίδα πάνω από τον Ατλαντικό Καναδά.