La protagonista de clásicos como 'Ziegfeld Follies' (1945), 'Neptune's Daughter' (1949) o 'Take Me Out to the Ball Game' (1949), pero sobre todo 'Bathing Beauty' (Escuela de Sirenas), de 1944, fue una de las grandes estrellas de los estudios MGM.
 
La especialidad de esta nadadora que aspiraba a participar en los Juegos Olímpicos fueron los ballets acuáticos cinematográficos de las décadas de los años 40 y 50, muy populares por su mezcla de romance, música, toques de comedia y un argumento ligero.
 
Su imagen en traje de baño, perpetuada en decenas de películas, fue una de las favoritas de los soldados estadounidenses durante la II Guerra Mundial.
 
A lo largo de su carrera apareció en títulos junto a iconos como Gene Kelly, Frank Sinatra, Red Skelton, Ricardo Montalbán o Howard Keel.
 
Tras la desaparición de los grandes estudios y los costosos musicales trató de reinventarse como actriz, aunque sin gran fortuna.
 
Tras su matrimonio en 1962 con Fernando Lamas, su compañero de reparto en 'Dangerous When Wet', decidió retirarse de la vida pública.
 
Williams estaba confinada a una silla de ruedas desde hace años por una caída, pero se mantenía activa y disfrutando de baños en su piscina de agua calentada con energía solar, según dijo a Efe en agosto de 2011 su cuarto marido, Edward Bell.
 
"Nadar es el único deporte que puedes practicar desde tu primer baño hasta el último. Y sin lesiones", afirmó la mítica actriz, según relataba su marido en un correo electrónico por la celebración de su 90 cumpleaños.