Williams fue la máxima goleadora de Inglaterra con siete goles durante la fase de clasificación para la Copa Mundial Femenina de Fútbol de 2011. Una lesión de rodilla que sufrió en un partido de la Women's Super League contra Lincoln Ladies dejó a Williams luchando por recuperarse antes de las finales. A pesar de eso, Williams fue nombrada en la convocatoria del 10 de junio de 2011. En el torneo final, marcó el primer gol de Inglaterra en el empate a 1 contra México y también jugó el partido contra Nueva Zelanda antes de descansar en el último partido de la fase de grupos, una victoria por 2-0 contra Japón. Williams jugó los 120 minutos en la derrota en los cuartos de final contra Francia. No fue escogida entre las lanzadoras de Inglaterra en la tanda de penales.