1980 yılında Montana’nın kırsal bir bölgesinde, mütevazi bir ailede dünyaya gelen Michelle Williams, ilk olarak Dawson's Creek (1998) adlı televizyon dizisinde kötü kız ‘Jen Lindley’ rolüyle tanındı. Kirsten Dunst ile birlikte Watergate Skandalı'nın bir parodisi olan komedi filmi Dick'te (1999) ve Christina Ricci ile Prozac Nation (2001) filminde kamera önüne geçti. Takip eden yıllarda Hayatın içinden (2003), Hayali Kahramanlar (2004) ve The Baxter (2005) gibi bağımsız yapımlarda rol aldı. Ancak esas tanınırlığa 2005 yılında rol aldığı Ang Lee imzasını taşıyan Brokeback Mountain (2005) filmindeki Alma Beers Del Mar rolüyle ulaştı. Bu filmdeki performansı kendisine henüz 26 yaşındayken En İyi Yardımcı Kadın Oyuncu dalında ilk Akademi Ödülü adaylığını getirdi. 2010’da Aşk ve Küller filmindeki Cindy rolüyle bu sefer En İyi Kadın Oyuncu dalında Oscar’a aday gösterildi. 2012'de Marilyn ile Bir Hafta (2011) filmindeki Marilyn Monroe performansı ile bir kez daha kırmızı halıda boy gösterdi. 2016’nın en iyi yapımlarından biri olan Manchester by the Sea / Yaşamın Kıyısında filmindeki Randi Chandler performansı ile bu sefer En İyi Yardımcı Kadın Oyuncu dalında Oscar’a aday gösterilse de yine şeytanın bacağını kıramadı ve ödülü Viola Davis’e kaptırdı. 1990’lı yıllarda başlayan oyunculuk kariyerine bol ödüllü 50’den fazla rol sığdıran Michelle Williams, yakın zamanda Geçmişin Sırları (2019), Venom serisi ve The Fabelmans (2022) (ki bu filmdeki performansı ile de 5. kez Oscar’a aday gösterildi) filmleri ile adından söz ettirmeye devam etmektedir.