William H. Macy est né à Miami dans une famille de pilote de la Seconde Guerre mondiale. En 1971, il a déménagé à Chicago, où il s'est lié d'amitié avec le dramaturge David Mamet. Il a travaillé dans le théâtre de Chicago fondé avec Mamet, et en 1985, il s'est installé avec lui en Californie, où il a été à l'origine de la nouvelle troupe de Mamet, l'Atlantic Theatre Company.

Après des apparitions épisodiques sur grand écran dans des films tels que « Radio Days » (1987) et « The Client » (1993), Macy a été choisi pour un rôle secondaire dans la tragi-comédie à succès des frères Coen « Fargo » (1996). En raison du succès de ce film, il a été invité en 1997 à jouer dans plusieurs films notables, notamment « Wag the Dog », « Air Force One », « Psycho » et « Boogie Nights ».

Parmi les films suivants avec la participation de Macy — « Magnolia » (1999), « Cellular » (2004) et « Wild Hogs » (2007). Dans les années 2000, Macy a également participé à plusieurs projets télévisés, pour lesquels il a reçu deux fois le prix Emmy en 2003. En particulier, il a joué dans la populaire série télévisée « Urgences » (1994-1998).