Az Egyesült Államokban, az Ohio állambeli Coshoctonban született, édesapja lemezlovas volt. Családja az 1960-as években költözött Ohioból Los Angelesbe. Míg ott élt, Williams és három nővére, Margaret, Marte és Marlena a Jack és Jill című televíziós műsorban szerepeltek “The Williams Sisters” néven. Később visszatért Ohióba, de úgy döntött, hogy visszamegy Los Angelesbe, hogy szólókarrierbe kezdjen. A Fifth Dimension egykori tagja, Ron Townson a Wild Honey nevű zenekarába vette fel Williamst. Ezt követően Williams háttérénekesként talált munkát, és olyan művészekkel dolgozott együtt, mint Chaka Khan, Gladys Knight, Sting, Stephanie Mills, Anita Baker és Gordon Lightfoot. Williams énekelt Joe Sample “The Survivor” című dalának eredeti verzióján, és a Klique nevű együttesével való munka során találkozott David Crawford producerrel. Miután session munkákat végzett, lemezszerződést kötött az A&M Records-szal, és 1986-ban megjelent debütáló albuma, a Vesta. Az album tartalmazta első Top 10-es R&B slágerét, a “Once Bitten, Twice Shy”-t, amely az egyetlen brit slágere lett, és szerényen szerepelt az amerikai R&B listán.
A Vesta 4 U című 1988-as kiadványa a “Sweet Sweet Sweet Love”, “4 U” és a “Congratulations” című Top 10-es R&B slágereket hozta, utóbbi a Hot 100 listán az 55., az R&B listán az 5. helyen végzett. A “Congratulations” volt Vesta egyetlen kislemeze, amely bekerült a Hot 100-as listára. Az album egyben a legsikeresebb is volt, és az egyetlen olyan albuma, amely felkerült az amerikai Billboard 200-as listára, és a 131. helyen végzett. Állandó pletykák szerint a dalt a Bruce Willisszel való hosszú távú kapcsolatának felbomlása ihlette, és hogy Demi Moore közvetlenül felelős a kapcsolat végéért. 1991-ben Williams kiadta harmadik albumát Special címmel, melynek kislemeze a címadó dal volt. A “Special” az R&B slágerlistán a 2. helyig jutott, de az album eladásai elmaradtak a Vesta 4 U-tól. Következő albuma, az 1993-as Everything-N-More csak egy kisebb R&B slágert hozott, az “Always”-t.
1989-ben a Polygram Records megvásárolta az A&M Records-ot. Williams 1998-as Relationships című albuma a Polygram neve alatt jelent meg, és szerény sikert aratott, felkerült az R&B slágerlistára. A Relationships megjelenése után az A&M/Polygram nem hosszabbította meg a szerződését. Williams továbbra is session énekesként dolgozott, és olyan művészek albumain kapott helyet, mint Phil Perry, Howard Hewett és George Duke. Hangját a rádióhallgatók olyan hirdetők reklámjaiban hallhatták, mint a McDonald’s, a Nike, a Baskin-Robbins, a Diet Coke, a Revlon és az Exxon. Ugyanebben az évben ő adta elő az ABC minisorozatának, a The Women of Brewster Place-nek a nyitótémáját.
Williams egy szalonénekesnőt alakított az 1993-as Posse című filmben, amelyet Mario Van Peebles rendezett. Ebben az időszakban sikert aratott az SWV “Rain” című dalával, amelyet a smooth jazz zenésszel, Norman Brownnal közösen rögzített. Williamsnek visszatérő szerepe volt “Monica”, Jackée Harry legjobb barátnőjeként a Sister, Sister című televíziós sorozatban az 1998-99-es évadban. Énekhangja szerepel a UPN Malcolm és Eddie című sorozatának főcímdalában.
2000-ben a Polygram kiadott egy válogatásalbumot, amelyen Williams és az egykori A&M előadó CeCe Peniston dalai szerepelnek. 2007-ben Williams kiadott egy R&B dalokat tartalmazó albumot a Shanachie Recordsnál Distant Lover címmel. A Chris “Big Dog” Davis által producerelt Distant Lover egy cover album volt, melyen eredetileg Bill Withers, Stevie Wonder, Smokey Robinson, Marvin Gaye, Sade és Deniece Williams dalai hallhatóak. 2010. december 7-én jelent meg utolsó felvétele a “Dedicated” című dal a Stimuli Music-on.
2002-re Williams rádiós személyiséggé vált, és társ-műsorvezetője volt a KRNB reggeli műsorának Dallas/Fort Worth-ben. Az elmúlt években Williams 100 kilót fogyott, 26-os méretről 6-os méretre váltott. Ebben az időben Williams a gyermekkori elhízás és a fiatalkori cukorbetegség megelőzésének szószólója lett.
Az utolsó fellépése 2011. szeptember 17-én volt a virginiai Portsmouthban, az Autumn Jazz Explosionon, mindössze öt nappal a halála előtt.
A tervek szerint 2011. október 22-én Los Angelesben fellépett volna a 21. éves “DIVAS Simply Singing!” rendezvényen. Shanice a “Congratulations” című dalt adta elő a show alatt Williams tiszteletére. A néhai énekesnő, Teena Marie előtt is tisztelegtek. Williams éppen a TV One Unsung című műsorának egyik epizódját vette fel halála idején. Az adás 2012. január 2-án került adásba.