William Windom se narodil 28. září 1923 v Manhattanu v New Yorku jako syn architekta Paula Windoma a Isobel Wells (rozené Peckham). Byl potomkem stejnojmenného ministra financí Spojených států. Studoval na Williams College a zúčastnil se Army Specialized Training Program na The Citadel, Antioch College a University of Kentucky. Během druhé světové války sloužil jako parašutista u 82. výsadkové divize a po válce se během spojenecké okupace Německa zapsal na Biarritz American University ve Francii, kde se začal věnovat divadlu.
Divadelní začátky a televizní debut
Po válce studoval na Fordham a Columbia University v New Yorku, než se rozhodl pro hereckou kariéru. Trénoval v American Repertory Theatre (1946-1961) a v listopadu 1946 debutoval na Broadwayi s produkcemi Henry VIII, What Every Woman Knows, John Gabriel Borkman a Androcles and the Lion. Televizní debut absolvoval v roce 1949 v NBC antologii The Philco Television Playhouse.
Filmový debut a klíčové role
Svou první filmovou roli získal po boku Gregory Pecka v oscarovém snímku To Kill a Mockingbird (1962), kde hrál prokurátora Horace Gilmera. Windom poskytl silnou podporu ve svém filmovém debutu jako Peckův protivník v alabamském příběhu. Následně předvedl rozmanité role ve filmech jako The Detective (1968), kde hrál po boku Franka Sinatry uzavřeného homosexuálního muže, Robert Altmanův Brewster McCloud (1970) jako politický řečník čelící sérii vražd a Escape from the Planet of the Apes (1971) jako prezident.
Televizní úspěchy a Emmy Award
Jeho první hlavní role přišla v sitcomu The Farmer's Daughter (1963-1966), seriálu založeném na filmu z roku 1947 o mladé minnesotské ženě (Inger Stevens), která se stala hospodyní ovdovělého kongresmana (Windom). Následně získal uznání za svou roli kreslíře Johna Monroea v krátkodobém NBC sitcomu My World and Welcome to It (1969-1970), za kterou vyhrál Primetime Emmy Award za nejlepšího hlavního herce v komediálním seriálu v roce 1970. Seriál také vyhrál Emmy za nejlepší komediální seriál.
Nezapomenutelné hostující role
Windom se objevil v různých televizních seriálech včetně role Majora v epizodě "Five Characters in Search of an Exit" seriálu The Twilight Zone z roku 1961, kterou považoval za svůj západoamerický televizní debut. Ve Star Trek hrál Commodore Matta Deckera, velitele odsouzené USS Constellation, v epizodě "The Doomsday Machine" z roku 1967, roli kterou reprízoval téměř o 40 let později pro Star Trek: New Voyages.
Murder, She Wrote a pozdější kariéra
Windom je dobře známý svou opakující se rolí Dr. Setha Hazlitta po boku Angely Lansbury v CBS mysteriózním seriálu Murder, She Wrote. Objevil se v 53 epizodách Murder, She Wrote, což je druhý nejvyšší počet po Lansbury. Windom krátce opustil seriál v roce 1990, aby pracoval na první televizní verzi Parenthood, ale po zrušení po 12 epizodách se vrátil k Murder, She Wrote jako semi-regulární postava.
Pozdní filmové role a závěr kariéry
V pozdějších letech se Windom objevil ve vedlejších rolích ve dvou komediích Johna Hughese, Planes, Trains, and Automobiles (1987) a She's Having a Baby (1988). Windom pokračoval v objevování se ve filmech a televizních hostujících rolích během 90. let a 2000. let, včetně Sommersby (1993), Miracle on 34th Street (1994) a Clinta Eastwooda True Crime (1999). Pětkrát ženatý Windom zemřel na srdeční selhání ve věku 88 let dne 16. srpna 2012 ve svém domě ve Woodacre v Kalifornii.