2011年2月5日、WEC統合によりUFC初参戦となったUFC 126で山本"KID"徳郁と対戦し、テイクダウンを奪い続け3-0の判定勝ちを収めた。この試合からXboxとスポンサー契約を結んた。2011年10月1日、UFC Live: Cruz vs. JohnsonでUFC世界バンタム級タイトルマッチで王者のドミニク・クルーズに挑戦するが、終始圧倒され、0-3の5R判定負けを喫し王座獲得に失敗した。2012年3月3日、UFC on FX 2の初代UFC世界フライ級王座決定トーナメント準決勝でイアン・マッコールと対戦。3Rを戦い抜いた後、判定2-0でジョンソンの勝利が発表されるも、その後アスレチック・コミッションの集計ミスが発覚し、正式には1-0（28-28、29-29、29-28）の引き分けであったことが判明。これにより6月に再戦が組まれる事が発表された。また、この試合はファイト・オブ・ザ・ナイトを受賞した。2012年6月8日、UFC on FX 3でイアン・マッコールと再戦し、3-0の判定勝ち。
2010年4月24日、WEC初参戦となったWEC 48でブラッド・ピケットと対戦し、0-3の判定負けを喫しキャリア初黒星となった。2010年11月11日、WEC 52でダマッシオ・ペイジと対戦し、ギロチンチョークによる一本勝ちを収めた。
1861年に南北戦争が勃発したとき、ウィリアムズは州内最初の志願兵の訓練に関わった。1861年5月17日に志願兵の准将に昇進した。訓練キャンプを離れた後の最初の任務は、10月から1862年3月まで、ポトマック軍ナサニエル・バンクス少将軍団の旅団長だった。その後3月13日付けでポトマック軍第5軍団の師団長に就いた。この師団は4月から6月までシェナンドー方面軍に転属された。ウィリアムズとバンクスはバレー方面作戦で南軍ストーンウォール・ジャクソン将軍と戦うために派遣され、完全に出し抜かれて、ジャクソンのかなり少ない軍隊のためにシェナンドー渓谷で動けなくなった。6月26日、ウィリアムズ師団は北バージニア方面作戦のためにジョン・ポープ少将のバージニア軍に転属となった。シーダー山の戦いではバンクス軍団が再度ジャクソン軍と対戦し、再度破れた。ウィリアムズの師団は第二次ブルランの戦いには間に合わなかった。ウィリアムズ師団は再度ポトマック軍に付けられ、第12軍団第1師団となって、北のメリーランド方面作戦に向かい、アンティータムの戦いに参戦した。その途中で師団の部隊が有名な南軍の「失われた伝言」特別命令191号を発見した。それにはロバート・E・リー将軍のこの方面作戦に関する作戦が記されており、ポトマック軍指揮官ジョージ・マクレラン少将に如何にリーの分散した軍隊を破るかについて重要な予見を与えた。師団はシャープスバーグで激しい戦闘を行い、またしても南軍左翼でジャクソンと戦った。軍団長のジョセフ・K・マンスフィールド少将がアンティータムの初期に戦死し、ウィリアムズは一時的に軍団指揮を引き継いだ。その軍団はジャクソンに対する攻撃で25%の損失を出し、ジョージ・S・グリーン准将の師団はダンカー教会まで進んでいた陣地から撤退を余儀なくされた。ヘンリー・W・スローカム少将が戦闘直後にウィリアムズに代わって恒久的軍団長に座った。ウィリアムズ師団はポトマック軍の次の主要戦闘であるフレデリックスバーグの戦いには、予備隊としてポトマック川を守っていたために参戦できなかった。1863年5月2日のチャンセラーズヴィルの戦いでは、ストーンウォール・ジャクソンの部隊が急な側面移動を実行し、ポトマック軍の右翼を潰し、予想もしていなかった第11軍団に厳しい損失を与えた。第11軍団に隣り合っていたウィリアムズ師団は急遽塹壕に入り、ジャクソン軍が北軍全軍を破る前にその進軍を止めることができたが、その過程で1,500名の損失を出した。ゲティスバーグの戦いでは、1863年7月1日の初日午後遅くに戦場に到着しゲティスバーグの町の東、ベンナーズヒルに陣地を占めた。この時点でヘンリー・スローカムは指揮の誤解により、第11および第12軍団からなる北軍「右翼」を指揮していると信じていた。それ故にウィリアムズは第12軍団の一時的指揮を執り、戦闘の残りを統御した。トマス・ルーガー准将がウィリアムズ師団の指揮を執った。7月2日の午後、南軍ジェイムズ・ロングストリート中将による北軍左翼への集中攻撃があり、ポトマック軍指揮官ジョージ・ミード少将はウィリアムズの全軍団にリトルラウンドトップ近辺の左翼を補強するよう命令することになった。ウィリアムズはミードに向かってカルプスヒルの重要性を説得し、なんとかグリーンの1個旅団のみをその防御的陣地に残して置くことにした。グリーンとその旅団は英雄的な防御戦を行い、エドワード・"アレゲニー"・ジョンソン少将の師団（「ストーンウォール師団）の猛攻を、第12軍団の他の旅団が戻ってくるまで夜通し耐えた。7月3日早朝、ウィリアムズは丘の塹壕を幾らか占領していた南軍に攻撃を掛け、7時間に及ぶ戦闘の後で、当初の前線を取り戻した。ウィリアムズにとって不幸なことに、スローカム将軍が戦闘の公式報告書を書くのが遅れ、ミード少将はウィリアムズと第12軍団が北軍の防御のために果たした重要な貢献を認識しないままにその報告書を提出してしまった。1863年9月、テネシー州の北軍がチカマウガの戦いで破れたので、東部から第11および第12の2個軍団がチャタヌーガで包囲されている部隊の救援に派遣された（この2個軍団は後に、その軍団の大きさが小さかったので結合され、カンバーランド軍第20軍団となった）。ウィリアムズ師団はチャタヌーガの戦いに間に合わなかったが、テネシー州東部の鉄道を守った。しかし、アトランタ方面作戦では第20軍団の一部としてウィリアム・シャーマン少将の軍隊に加わり、多くの戦闘、特にレサカの戦いで功績を挙げた。1864年5月26日のニューホープ教会の戦いでウィリアムズは腕を負傷した。その師団はシャーマンの海への進軍からカロライナ方面作戦まで従った。これらの作戦ではウィリアムズが第20軍団を率い、ベントンビルの戦い後にジョセフ・A・モーワーが引き継いだ。ウィリアムズは師団長に戻った。この期間の1865年1月12日に、ウィリアムズは少将への名誉昇進を果たした。