Holdorf pelasi ensimmäisen kerran jalkapalloa ja käsipalloa nuoruudessaan . Hän löysi yleisurheilun vain sattumalta, kun hän voitti sprintin mestaruuden 18 -vuotiaana. Myöhemmin hän työskenteli sauvahyppääjänä ja kiekonheittäjänä. Hänen saavuttamansa kymmenennenottelun tulosluetteloiden kautta häntä kannustettiin kokeilemaan myös tätä. Täällä hän oli Saksan nuorten mestari 19- ja 20 -vuotiaana ja jäi vain vähän ohi vuoden 1960 olympialaisista Roomassa . Sillä välin hän alkoi opiskella Kölnin urheiluyliopistossa .
Kun Willi Holdorf oli voittanut Saksan mestaruuden vuosina 1961 ja 1963 kymmenkiloissa ja vuonna 1962 200 metrin aitajuoksussa , hän saavutti suurimman menestyksensä vuoden 1964 Tokion olympialaisissa . Jännittävässä finaalissa Neuvostoliiton Rein Aunia vastaan hänestä tuli ensimmäinen saksalainen, joka voitti olympiakisat. Viimeisessä 1500 metrin juoksussa hän sai hävitä kilpailijalleen enintään 18 sekuntia. Kun hän lopulta ylitti maaliviivan 12 sekuntia Aunin jälkeen, hän romahti uupuneena ja pystyi odottamaan vain voittavansa kultamitalin jonkin aikaa myöhemmin. Seuraava yhteenveto näyttää tasapainon kahden urheilijan välillä. Se oli lähin päätös olympiakilpailussa tähän mennessä. Neljänneksi sijoitettu yhdysvaltalainen Paul Herman saavutti vain 100 pistettä vähemmän kuin Holdorf.
kurinalaisuutta
100 m
Kaukana
Luoti
Korkea
400 m
esteitä
kiekko
Rod
keihäs
1500 m
Pisteet
Holdorf
10,7 s
7,00 m
14,95 m
1,84 m
48,2 s
15,2 s
46,05 m
4.20 m
57,37 m
4: 34,3 min
7887
Aun
10,9 s
7,22 m
13,82 m
1,93 m
48,8 s
15,9 s
44,19 m
4.20 m
59,06 m
4: 22.3 min
7842
Hänen suurin menestyksensä, joka sai hänelle vuoden urheilijan tittelin Saksassa vuonna 1964 , oli myös hänen viimeinen kymmenennenottonsa kansainvälisellä tasolla. Hän teki toisen Leverkusenissa vuonna 1969 7170 pisteellä. Willi Holdorf oli 1,82 m pitkä ja kilpailun paino oli 90 kg.
Pääministeri Helmut Lemke (oikealla) kunnioittaa vuoden 1964 Tokion kesäolympialaisten osallistujia. l. Oikealla: Willi Holdorf, Kurt Jarasinski, Hans-Helmut Trense, Rudi Bortz, Ratzeburgin kahdeksan soutajat, Bruno Splieth, Uwe Beyer, Lutz Philipp
Myöhemmin vapaaehtoistyönsä lisäksi monilla urheilun aloilla hän on työskennellyt suurella urheiluvälinevalmistajalla vuodesta 1970 lähtien ja on kumppani THW Kiel Handball-Bundesliga GmbH & Co. KG: ssä , joka muodostaa käsipallon perustan. Bundesliigan seura THW Kiel .
Ensimmäisessä avioliitossaan Holdorf oli naimisissa käsipalloilija Doris von Jutrzenkan kanssa , heidän pojastaan Dirk Holdorfista tuli ammattilaisjalkapalloilija. Holdorf oli naimisissa Sabine Holdorf-Schustin (* 1954) kanssa joulukuussa 2002. Huhtikuusta 2009 tammikuuhun 2013 hän oli THW Kiel Handball-Bundesliga Verwaltungs GmbH: n toimitusjohtaja.