Williams vant flere konkurranser som medlem av svømmelaget i Los Angeles Athletic Club. Hun var egentlig ment å delta under Sommer-OL i 1940, men denne ble kansellert på grunn av utbruddet av den andre verdenskrig. Mellom 1945 og 1949 hadde Williams spilt i minst én film som står oppført blant de 20 mest innbringende filmene i løpet av ett år. I 1952 dukket Williams opp i hennes eneste biografiske rolle som den australske svømmeren Annette Kellerman i "Den moderne havfrue".