威廉姆斯在很小的时候就开始接触斯诺克运动，在他13岁的时候他打出第一个破百的成绩。11岁的时候赢得第一个青少年比赛的冠军，从那时起，他意识到，成为一个斯诺克职业球员才是他的梦想。如果不是在斯诺克显露出天分，威廉姆斯很有可能跟随父亲成为一个煤矿工人。除了斯诺克，在拳击方面，威廉姆斯也是一个了不起的选手，作为学生，他曾经有过连战12场不败的战绩。
作为威尔士最为出众的职业斯诺克球手，马克·威廉姆斯曾经在2000年、2003年、2018年三次赢得世锦赛的冠军，他以单颗球的准度著称，被称作“世界上最准的男人”，外号“威尔士进球机器”（Welsh Potting Machine）以及“金左手”，还与奥沙利文、希金斯并称“七五三杰”，他们三人还与亨德利一同被誉为“四大天王”。作为2010年前唯一一个赢得世锦赛的左撇子选手（2010年左撇子罗伯逊夺冠），威廉姆斯职业生涯赢得了22个排名赛的冠军，包括1999年以及2002年两次英锦赛的冠军。他还曾经两次在大师赛中封王，并且在职业生涯四个赛季世界排名位列第一位。截至到2018年11月20日，威廉姆斯打出了448个百分杆，排在所有选手中的第十位。
1996年，威廉姆斯赢得了职业生涯第一个排名赛冠军-威尔士公开赛，他9-3击败帕洛特夺冠。在经历了世锦赛无缘正赛的打击后，威廉姆斯随后赢得了1996年大奖赛的冠军。1997年，他9-2击败亨德利赢得英锦赛的冠军，并且在一年后再温布利大师赛中封王，决赛中，威廉姆斯在决胜局黑球制胜，10-9击败亨德利。1997年世锦赛，威廉姆斯遇到了最后一次打世锦赛的格里菲斯，最终他10-9击败他的教练，却在晋级8强的的道路上输给了亨德利。1998年世锦赛，威廉姆斯闯入四强，1999年，他不敌亨德利获得亚军。
1999/2000赛季对于威廉姆斯来讲可谓辉煌。他赢得了英锦赛以及世锦赛的双料冠军，并且还赢得了另外一个排名赛的冠军以及三次亚军，这也使得他成功登上世界排名第一的宝座。2000年世锦赛决赛，威廉姆斯在7-13落后的情况下最终18-16逆转史蒂文斯，在半决赛中与希金斯对决中，威廉姆斯再次上演逆转的好戏淘汰对手。
接下来一个赛季，威廉姆斯之赢得了一个排名赛的冠军，那就是大奖赛，他在决赛中9-5击败奥沙利文夺冠。随后的英锦赛以及中国公开赛，威廉姆斯都遗憾落败屈居亚军，但是这些仍然确保他牢牢坐稳世界第一的宝座，即使在世锦赛次轮他被斯威尔淘汰。
2001/2002赛季，威廉姆斯击败汉密尔顿赢得中国公开赛的冠军，然而在世锦赛次轮，他再次输给斯威尔，同时，世界第一也拱手送给奥沙利文。2002/2003赛季，威廉姆斯赢得英锦赛、大师赛以及世锦赛三个比赛的冠军。这使他成为继亨德利、戴维斯、希金斯之后第四个包揽这三个冠军的选手，并且也是戴维斯以及亨德利之后第三个同一年获得这三个冠军的选手。这些成就让威廉姆斯重新夺回世界第一。英锦赛决赛他10-9战胜达赫迪，大师赛他10-4击败亨德利。
2003年世锦赛，威廉姆斯一路顺风顺水，10-2击败佩特曼，13-2战胜汉恩，13-7横扫亨德利，17-8血洗斯蒂芬·李，决赛中，威廉姆斯面对达赫迪。在10-2领先的情况下，达赫迪奋起直追将比分追成16-16，威廉姆斯顶住压力连下两局锁定胜利。接下来一个赛季，威廉姆斯在英锦赛首轮输给了奥布莱恩，2005/2006世界排名也跌落到第九位。2004年世锦赛卫冕路上，他先10-7战胜了戴尔，随后11-13输给了佩里。
2005年，威廉姆斯成为威尔士历史上第一个也是斯诺克历史上第五个在克鲁斯堡打出147的选手。在与威尔金斯的比赛最后一局，威廉姆斯打出了满分杆，但是最后第二轮他12-13输给麦克库奇。2006年3月，威廉姆斯在中国公开赛决赛中9-8击败希金斯赢得第16个排名赛的冠军，这也使他重新回到世界前八。2006年世锦赛，威廉姆斯先后战胜汉密尔顿以及塞尔比进入八强，并且历史上第一次与奥沙利文在世锦赛相遇，最终奥沙利文13-11获胜，这之后，威廉姆斯与教练格里菲斯解除了合作关系。2007年，威廉姆斯又再次回到格里菲斯手下。
2006年9月，威廉姆斯赢得了黑球挑战赛的冠军，决赛中他打出119分击败希金斯夺冠。然而这也是他06-07赛季噩梦的开始，他输掉了几乎所有比赛的首轮，包括从未失手的世锦赛，但是幸运的是他仍然保住了世界前16。07-08赛季，威廉姆斯的首胜来自大奖赛4-3击败麦克库奇，但是最后他没能进入前16，并且临时排名跌出前32。
英锦赛威廉姆斯状态有所回升，击败沃尔顿闯入16强，随后击败艾伦进入8强，随后在1/4决赛中他不敌马奎尔。2008年大师赛首轮，威廉姆斯2-6败在达赫迪手中，威廉姆斯此时想到了退役，这时他还只有32岁。剩下的赛季，威廉姆斯在三站比赛中闯入前16并且打进了中国公开赛的8强。随后世锦赛，他在第二轮7-13输给奥沙利文。2008年7月份，威廉姆斯宣布与110公司解除合约。
2008年新赛季威廉姆斯必须开始打资格赛，凭借回升的状态，威廉姆斯奇迹般在世锦赛输给亨德利结束赛季最后一战后重新杀回前16.在这个赛季里面他在排名赛曾击败墨菲、卡特、塞尔比等如日中天的球手。
2009-10赛季威廉姆斯重新开始腾飞，首先就在大奖赛进入了四强，破掉三年不进四强的尴尬纪录。几个月之后威廉姆斯在中国赛一路奏凯，在决赛击败大热门丁俊晖再夺排名赛冠军。年终排名提升至第8。
2011年2月7日斯诺克德国大师赛在柏林藤普杜音乐厅划上“休止符”。激烈的决赛当中，共出现了四次平分和罕见的五次僵局，最终，在上半场轰出两杆破百并以5-3领先的“金左手”马克-威廉姆斯抵挡住了塞尔比下半场连扳三局的反攻，以9-7夺得个人职业生涯第18个排名赛冠军。
2011年5月7日，世界台联的年度评选结果出炉， “金左手”马克·威廉姆斯收获了一项由球员评选出的年度最佳球员奖项（players'playeroftheseason）。威廉姆斯在上赛季发挥相当稳定，德国大师赛中获得冠军，英锦赛决赛中惜败给希金斯获得亚军，世锦赛闯进4强。凭借整个赛季的稳定发挥，威廉姆斯在时隔八年之后重回世界第一。
2013年4月22日，斯诺克世锦赛在克鲁斯堡剧院继续进行，在首轮的一场比赛中爆出冷门，首度打进世锦赛正赛的小将米切怀特，以10-6的比分将两次世锦赛冠军得主，“金左手”威廉姆斯淘汰出局。
2013年7月22日，2013年斯诺克欧巡赛第二站（ET2）在鹿特丹落幕。决赛中，虽然塞尔比轰出单杆136的高分，但马克-威廉姆斯还是以4-3险胜夺冠，同时结束了长达两年多的冠军荒。
2016年4月26日，世界斯诺克锦标赛四分之一决赛中，马克·威廉姆斯被丁俊晖以13∶3淘汰。
2017年11月27日，2017斯诺克北爱尔兰公开赛决赛中马克-威廉姆斯后来居上，在第一阶段3-5落后的情况下最终9-8决胜局获胜，夺得了自己职业生涯的第十九个大型排名赛冠军。
2018年2月5日，2018斯诺克德国大师赛决赛中马克-威廉姆斯以9-1横扫格雷姆·多特摘得桂冠，将自己的大型排名赛冠军数量提升至20个。
2018年5月8日，2017-2018赛季斯诺克世锦赛，“金左手”威廉姆斯18-16击败“巫师”希金斯，获得冠军。将收获42万5千镑（约366万人民币）冠军奖金。这是其自从2003年以来世锦赛首度夺冠。5月10日，一年一度的世界斯诺克颁奖典礼在伦敦举行，罗尼·奥沙利文和马克·威廉姆斯各获两项大奖，成为最大赢家。整个赛季，威廉姆斯的表现非常出彩，他获得了北爱尔兰公开赛和德国大师赛两项排名赛的冠军，还有6红球世锦赛冠军，凭借这样的精彩发挥，威廉姆斯获得了年度表现奖。此外他还获得由记者投票产生的最受记者喜爱球员奖。8月12日，在江西省玉山县举行的2018斯诺克世界公开赛决赛中，马克·威廉姆斯以10比9战胜英格兰选手大卫·吉尔伯特，夺得第22个大型排名赛冠军。
2019年8月，出战2019世界斯诺克国际锦标赛。2019世界斯诺克中国锦标赛9月29日晚在广州天河体育馆落幕。“魔术师”墨菲在决赛中以10比9绝杀“金左手”马克-威廉姆斯夺得冠军。
马克·威廉姆斯的表现太精彩了，在这种压力下他还能保持坚韧的精神不畏缩，真是了不起。这是我们见过的最伟大的决赛之一。（史蒂夫·戴维斯评）
不得不佩服马克·威廉姆斯在希金斯追平比分之后的表现。他是如此冷静，显示出了他所拥有的多么不可思议的气质。（斯蒂芬·亨德利）
马克·威廉姆斯打出了史诗般不用眼看的特技击球。（英国《每日星报》评）
