Williams, 25, kan spela full-back eller vinge och har 38 kepsar för Wales, samt 100 Scarlets utseende.
Flytten kunde begränsa hans internationella framträdanden, enligt den högre urvalspolitiken som endast tillåter tre icke-Wales baserade spelare att väljas.
"Liam är utan tvekan en av de mest begåvade ryggarna i Europa", sade chefen för rugby Mark McCall.
I ett uttalande som släpptes av Scarlets, Williams sade: "Jag kommer att fortsätta att ge min allt i Scarlets jersey och kommer förhoppningsvis att ha en möjlighet att spela för silver i slutet av den här säsongen med en vad som är en stor grupp pojkar."
Europeiska och Premiership mästare Saracens har redan bekräftat Frankrike hora Christopher Tolofua kommer att flytta till Allianz Park nästa säsong.
Williams ankomst lägger till ny tävling för Alex Goode och Sean Maitland på full-back, ett område där Sarries har varit tvungna att lägga till cover i kollegan walesiska Andrew Fenby denna säsong.
När det gäller Scarlets, Williams avfart skulle sätta dem i en position att föra Toulon och Wales helback Leigh Halphpenny till regionen.
Welsh Rugby Union sa att den hade gett "det bästa erbjudande den kan" för att ta honom tillbaka till Wales rugby.
Chris Jones, BBC Radio 5 live rugby fackreporter
Det har varit en öppen hemlighet under en tid.
Med 38 Wales caps, har han utvecklats till en av de finaste attacker running backs i Europa och han är säker på att frodas på Saracens, en klubb som har ett enastående rykte för att utveckla och ta hand om sina spelare.
Men det är ett slag för hemmamatchen i Wales. Scarlets säger att de kämpade hårt för att hålla honom, och jag förstår att han erbjöds ett dubbelkontrakt med Welsh Rugby Union.
Han måste nu förlita sig på ett jokerspel nästa säsong för att spela för Wales nationella sida.
Wales tillbaka Liam Williams kommer att ansluta sig till Saracens från Scarlets på ett treårigt avtal från början av 2017-18.