В 1882 году переехал в Лондон, устроился на работу в больницу. В 1888 году получил медицинское образование в Лондонской медицинской школе. Учился под руководством Фредерика Тривза.
В 1892 году в составе Национальной королевской миссии для улучшения тяжелого положения прибрежных жителей и рыбаков, совершил первую поездку на Ньюфаундленд и Лабрадор. В 1893 году вновь вернулся туда же с двумя врачами и двумя медсестрами.
За свой знаменитый труд в качестве миссионера и первого из врачей, обслуживающих рыбаков в Северном море, а затем — Лабрадора и Ньюфаундленда, в знак признания его медицинской, образовательной и социальной работы 25 июля 1927 года был удостоен рыцарского звания.
В 1941 почта Канады выпустила марку, посвящённую сэру Уилфреду Гренфеллу.