Weghorst langsung menunjukkan kualitasnya di Bundesliga, dan pada musim pertamanya bersama Wolfsburg, ia mencetak 17 gol dalam 34 pertandingan. Di musim berikutnya, ia mencetak 20 gol dalam 42 pertandingan dan membawa Wolfsburg finis di peringkat ketujuh di klasemen liga. Ia menjadi top skorer tim selama dua musim berturut-turut dan terus menjadi pemain kunci di skuat Wolfsburg.
Selain itu, Weghorst juga merupakan anggota tim nasional Belanda dan telah tampil dalam beberapa pertandingan penting, termasuk kualifikasi Euro 2020.