William Daniels a débuté sa carrière à la télévision au milieu des années 1950 avant d'apparaître pour la première fois au cinéma dans Des clowns par milliers avec Jason Robards (1965). En 1967, il tient le rôle principal de Captain Nice, série parodiant les super-héros, et apparaît dans Le Lauréat de Mike Nichols, dans le rôle du père "tradi" du personnage interprété par Dustin Hoffman, aspirant à davantage de liberté.
Deux ans plus tard, on le retrouve dans La Valse des truands de Paul Bogart, puis il assure le rôle principal sur scène et au cinéma de la comédie musicale 1776 (1972) en prêtant ses traits au membre du Congrès continental John Adams devant la caméra de Peter H. Hunt. Il joue d'ailleurs ensuite le fils d'Adams dans la minisérie The Adams Chronicles diffusée en 1976, puis à nouveau John Adams dans The Rebels (1979).
Suivent Black Sunday de John Frankenheimer (1977), et deux films devant la caméra de Carl Reiner : la satire Oh, God! (1977) et The One and Only (1978). Toujours présent à la télévision au début des années 80, il incarne au cinéma le père à la recherche de son fils joué par Christopher Arkins dans Le Lagon bleu (1980) puis joue dans Reds de Warren Beatty (1981).
L'année suivante, il est la voix de K.I.T.T. (Knight Industries Two Thousand), la voiture de la série K 2000 avec David Hasselhoff. Il reprendra ce "personnage" dans le téléfilm K 2000 : La Nouvelle Arme (1991) et Le Retour de K 2000 (2008).
En parallèle de K 2000, Daniels joue le rôle pour lequel il est le plus connu Outre-Atlantique, Hôpital St. Elsewhere, dans laquelle il interprète chirurgien du cœur arrogant mais brillant, mentor des jeunes médecins en formation. Cette série l'occupe de 1982 à 1988, mais on le retrouve au générique de Boire et déboires avec Kim Basinger et Bruce Willis. En clin d'œil, il apparaîtra dans un épisode des séries médicales Scrubs (2002) et Grey's Anatomy (2012).
Après St. Elsewhere, Daniels se retrouve une série, L'Incorrigible Cory, dans le rôle d'un enseignant qu'il tient durant 158 épisodes diffusés de 1993 à 2000. Après Les Rois du patin (2007), il réapparaît au cinéma dans la comédie d'horreur The Creeps: L'attaque des bonhommes de neige tueurs de Marko Mäkilaakso (2025), qui reste son dernier long métrage.
Corentin Palanchini