Williams gehörte auch zum englischen Kader für die WM 2015 und neben Kapitänin Steph Houghton sowie Torhüterin Karen Bardsley zu den Spielerinnen, die in allen sieben Spielen eingesetzt wurde. Sie erzielte drei Tore per Elfmeter, was zuvor nur der Norwegerin Tina Svensson bei der ersten Auflage 1991 gelungen war. Mit dem letzten verwandelten Elfmeter im Spiel um Platz 3 sicherte sie den ersten Sieg gegen Deutschland und damit den dritten Platz für England, womit sich England 49 Jahre nach dem Gewinn des Weltmeistertitels durch die Männer 1966, erstmals wieder bei einer WM unter den ersten drei Mannschaften platzieren konnte. Mit fünf Toren ist sie nun englische Rekordtorschützin bei Weltmeisterschaften. Sie ist mit 40 Toren die drittbeste Torschützin der Frauen-Nationalmannschaft und erzielte die meisten Tore aller Mittelfeldspielerinnen.