او کوچکترین فرزند خانواده است و دو برادر به نام جیمز و تِد و یک خواهر به نام بِت دارد. او در کلاتون، سامرست بزرگ شد. از سال 2011، ویلیامز نقش آریا استارک، دختر پسروار یک خانوادهٔ اشرافی را در سریال «بازی تاج و تخت» ایفا کرده است. آریا اولین نقش حرفه‌ای او است. او به خاطر این نقش مورد تحسین منتقدان قرار گرفته است.