Geboren in Coshocton, Ohio, Verenigde Staten, was Williams’ vader een disc jockey. Haar familie verhuisde in de jaren zestig van Ohio naar Los Angeles. Terwijl ze daar was, verschenen Williams en haar drie zussen, Margaret, Marte en Marlena, in de televisieshow Jack and Jill als “The Williams Sisters”. Later keerde ze terug naar Ohio maar besloot terug te gaan naar Los Angeles om een solocarrière te starten. Voormalig Fifth Dimension lid Ron Townson plaatste Williams in zijn band Wild Honey. Na die periode vond Williams werk als achtergrondzangeres en werkte ze met artiesten als Chaka Khan, Gladys Knight, Sting, Stephanie Mills, Anita Baker en Gordon Lightfoot. Williams zong op de originele versie van Joe Sample’s “The Survivor”, en ontmoette producer David Crawford toen ze werkte met zijn groep Klique. Na sessiewerk te hebben gedaan, kreeg ze een platencontract bij A&M Records en haar debuutalbum, Vesta, werd uitgebracht in 1986. Het album bevatte haar eerste Top 10 R&B hit “Once Bitten, Twice Shy”, wat haar enige UK hit werd en matig presteerde in de US R&B charts.
Haar 1988 release, Vesta 4 U, produceerde de Top 10 R&B hits “Sweet Sweet Love”, “4 U”, en “Congratulations”, waarbij de laatste piekte op #55 in de Hot 100 chart en #5 in de R&B chart. “Congratulations” was Vesta’s enige single die in de Hot 100 chart kwam. Het album was ook haar meest succesvolle, en haar enige album dat in de US Billboard 200 verscheen, met een piek op nummer 131. Er waren hardnekkige geruchten dat het nummer was geïnspireerd door de ontbinding van haar lange relatie met Bruce Willis en dat Demi Moore direct verantwoordelijk was voor het beëindigen ervan. In 1991 bracht Williams haar derde album uit, getiteld Special, met het titelnummer als single. “Special” werd haar hoogst genoteerde nummer in de R&B chart op #2, maar de verkoop van het album was minder dan die van Vesta 4 U. Haar volgende album, 1993’s Everything-N-More, produceerde slechts een kleine R&B hit, “Always”.
In 1989, kocht Polygram Records A&M Records. Williams’ album Relationships uit 1998 werd uitgebracht onder de Polygram naam, en het werd een bescheiden verkoper, en verscheen in de R&B charts. Na de release van Relationships, verlengde A&M/Polygram haar contract niet. Williams bleef werken als sessiezangeres, en speelde mee op albums van artiesten als Phil Perry, Howard Hewett, en George Duke. Haar stem was voor radioluisteraars te horen in jingles voor adverteerders als McDonald’s, Nike, Baskin-Robbins, Diet Coke, Revlon en Exxon. Datzelfde jaar vertolkte ze het openingsthema van de ABC miniserie The Women of Brewster Place.
Williams vertolkte een saloonzangeres in de film Posse uit 1993, geregisseerd door Mario Van Peebles. In deze periode had ze een hit met het SWV nummer, “Rain”, opgenomen samen met smooth jazz muzikant Norman Brown. Williams had een terugkerende rol als “Monica”, de beste vriendin van Jackée Harry, in de televisieserie Sister, Sister in het seizoen 1998-99. Haar zangstem is te horen in het themalied van UPN’s Malcolm and Eddie.
In 2000 bracht Polygram een compilatiealbum uit, met nummers van Williams en voormalig A&M artiest CeCe Peniston. In 2007 bracht Williams een album uit met R&B nummers op Shanachie Records getiteld Distant Lover. Geproduceerd door Chris “Big Dog” Davis, Distant Lover was een cover album met nummers oorspronkelijk opgenomen door Bill Withers, Stevie Wonder, Smokey Robinson, Marvin Gaye, Sade, en Deniece Williams.Haar laatste opname was het nummer “Dedicated,” uitgebracht op 7 december 2010 op Stimuli Music.
In 2002, was Williams een radio persoonlijkheid geworden, en was co-host van een ochtendshow op KRNB in Dallas/Fort Worth. In de afgelopen jaren had Williams 100 pond verloren, en ging van maat 26 naar maat 6. Het was in deze tijd dat Williams een voorvechter werd voor de preventie van obesitas bij kinderen en jeugddiabetes.
Haar laatste optreden vond plaats op 17 september 2011 in Portsmouth, Virginia op de Autumn Jazz Explosion, slechts vijf dagen voor haar dood.
Ze was gepland om op te treden op de 21e jaarlijkse “DIVAS Simply Singing!” in Los Angeles op 22 oktober 2011. Shanice zong “Congratulations” tijdens de show als een eerbetoon aan Williams. Er was ook een eerbetoon aan de overleden zangeres Teena Marie. Williams was op het moment van haar dood een aflevering van TV One’s Unsung aan het opnemen. Het werd uitgezonden op 2 januari 2012.