В 1847 году вступил в Союз коммунистов. Принимал активное участие в революции 1848-49 годов. Был среди организаторов народной демонстрации в Кёльне 3 марта 1848 года. Во время Баден-Пфальцского восстания 1849 года командовал крупным отрядом волонтёров, в котором в качестве его адъютанта (ординарца) сражался его товарищ, революционный мыслитель Фридрих Энгельс. Среди его революционных товарищей по оружию были Франц Зигель, Фридрих Геккер, Луис Бленкер, и Карл Шурц. После подавления восстания эмигрировал в Лондон через Швейцарию. В Англии средств для существования у Виллиха не было, и он, научившись ремеслу плотника, начал таким образом зарабатывал себе на жизнь.