岩手県生まれ。1970年に東京大学文学部言語学科を卒業、1973年9月に東京大学大学院人文科学研究科博士後期課程中途退学、同10月に東京大学文学部助手となる。1975年弘前大学人文学部専任講師（国語学）、1976年金沢大学法文学部専任講師併任（言語学）、1977年金沢大転任、1979年助教授を経て、1981年から東京大学文学部助教授となり、1994年教授。2010年3月に東京大学大学院人文社会系研究科教授を定年退職（同年中に東京大学名誉教授に）。同4月から国立国語研究所理論・構造研究系客員教授。言語学、日本語学、方言学、特に音声学・音韻論を専門分野とし、琉球諸方言を含む日本語全体のアクセント研究を行っている。2006年4月から2009年3月まで日本言語学会会長を務める。2010年4月から日本音声学会会長を務める。
ヴォーン・ウィリアムズは1872年10月12日、グロスタシャーのダウン・アンプニーに生まれた。父のアーサー・ヴォーン・ウィリアムズ（Arthur- 1834年-1875年）は、この地で聖公会の教区主管者代理者を務めていた。ヴォーン・ウィリアムズ姓は、ウェールズに起源を持つハイフン無しの二重姓である。父が1875年に死去すると、ヴォーン・ウィリアムズは母のマーガレット・スーザン（Margaret Susan 旧姓ウェッジウッド Wedgewood 1842年-1937年）に連れられてサリーへ向かった。母の曾祖父は陶器職人のジョサイア・ウェッジウッドであり、ウェッジウッド家の実家で暮らすために、サリーの景勝地にあるレイス・ヒル・プレイス（Leith Hill Place）に引っ越したのである。このことからも分かる通り、ヴォーン・ウィリアムズはジョサイア・ウェッジウッドの玄孫にあたる。また、ダーウィン家も親戚であり、チャールズ・ダーウィンは彼の大おじである。知的な上位中産の特権階級に生まれながらもヴォーン・ウィリアムズはそれに甘んじることなく、生涯を通して自らの信念であった民主、平等主義の理想のために活動した。6歳の時、ヴォーン・ウィリアムズはおばのゾフィー・ウェッジウッド（Sophy-）からピアノと作曲の手ほどきを受けるようになった。7歳になるとヴァイオリンの演奏を開始している。彼が14歳の1887年1月、音楽表現を奨励していた当時にあっては数少ない学校のひとつであるチャーターハウス校に通った。チャーターハウスを出ると、次は王立音楽大学においてスタンフォードの薫陶を受けている。彼はケンブリッジ大学のトリニティ・カレッジで歴史学と音楽を専攻し、大学時代の同年代としては哲学者のジョージ・エドワード・ムーアやバートランド・ラッセルを挙げることができる。王立音楽大学に戻ったヴォーン・ウィリアムズはパリーの下で作曲を学び、彼とは親交を築いた。王立音楽大学時代の仲間には、1896年に共にウォルター・パラットからオルガンを学んだストコフスキーがいる。ストコフスキーは後にヴォーン・ウィリアムズの6つの交響曲を演奏してアメリカの聴衆へ紹介し、1949年にはニューヨーク・フィルハーモニックと彼の「交響曲第6番」の初録音を実施、また1958年にカーネギー・ホールにおいて「交響曲第9番」のアメリカ初演を行っている。王立音楽大学時代にヴォーン・ウィリアムズが作曲家となるにあたって重要な影響を与えた友人として、1895年に知り合った学生仲間のホルストがいる。この時以降、2人は互いが作曲中の作品を読みあって建設的な批評を行う「演習日」を幾度か共に過ごした。ヴォーン・ウィリアムズは作曲家として遅咲きであり、最初の出版作品である歌曲「Linden Lea」が世に出た時には彼は30歳になっていた。彼は作曲の他に指揮や講義を持つなどの活動も行っていた。また、音楽の収集、編纂も行っており、パーセルの作品や英国の讃美歌での業績は名高い。既に1897年にベルリンにてブルッフの指導を受けていた彼であったが、1907年から1908年にかけての間にパリで3か月間ラヴェルに師事したことで、彼の管弦楽の扱いは長足の進歩を遂げた。1904年、ヴォーン・ウィリアムズはイングランドの各地方に根付いていた民謡やキャロルが、地方での識字率向上や印刷楽譜の普及に伴って口頭伝承の影が薄くなっているために、急速に失われつつあることを見出した。彼は自ら田舎を訪ねて歩き、その多くを編曲して保存した。後年、彼はそういった音楽の美しさや普通の人々の日常の中で培われた名もない歴史に魅了され、自作の楽曲に歌曲や旋律の一部を取り入れている。彼の功績により、イングランドの伝統的な民謡や旋律はより高い評価を受けることになった。彼は後に英国民族舞踊民謡協会の会長を務めており、協会はこの分野における彼の早くからの重要な業績を称えて、彼の名を冠したヴォーン・ウィリアムズ記念図書館を有している。1905年、ヴォーン・ウィリアムズはドーキングで新たに開催されることになった、レイス・ヒル音楽祭の第1回演奏会を指揮した。彼は1953年までここでの指揮者を務め、ウィリアム・コールに指揮棒を託した。1909年、ヴォーン・ウィリアムズはケンブリッジ大学でアリストパネスの喜劇「蜂」が上演されるのに合わせて、劇の付随音楽を作曲した。翌年、「トマス・タリスの主題による幻想曲」と合唱交響曲である「海の交響曲」（交響曲第1番）の初演を指揮した彼は、自身にとって初めてとなる大きな成功を収めた。さらに1914年にジェフリー・トイの指揮で「ロンドン交響曲」（交響曲第2番）が披露されると、彼はさらに大きな成功を手にすることになった。