Wielowieyski ukończył Cesarską Szkołę Prawa w Petersburgu. Był on politykiem Stronnictwa Polityki Realnej, członkiem Komitetu Narodowego Polskiego. W odpowiedzi na deklarację wodza naczelnego wojsk rosyjskich wielkiego księcia Mikołaja Mikołajewicza Romanowa z 14 sierpnia 1914 roku, podpisał telegram dziękczynny, głoszący m.in., że „krew synów Polski, przelana łącznie z krwią synów Rosyi w walce ze wspólnym wrogiem, stanie się największą rękojmią nowego życia w pokoju i przyjaźni dwóch narodów słowiańskich”. Był współzałożycielem Towarzystwa Popierania Pracy Społecznej (1918) i Polskiego Czerwonego Krzyża. Działacz Centralnego Komitetu Obywatelskiego w Warszawie. Był jednym z organizatorów Polskiego Zjazdu Politycznego w Moskwie w sierpniu 1917 roku, członek Rady Polskiej Zjednoczenia Międzypartyjnego w Piotrogrodzie (1917–1918), gdzie wraz z Władysławem Grabskim kierował jej Wydziałem Zagranicznym. W czasie pobytu w Paryżu był sekretarzem generalnym i szefem departamentu wojskowego Komitetu Narodowego Polskiego. Był ekspertem delegacji polskiej na konferencji pokojowej w Paryżu w 1919 roku zajmującym się zagadnieniami politycznymi i dyplomatycznymi, delegatem na pierwsze ogólne zebranie Ligi Narodowej.