Williams hörde i slutet av 1930-talet till USA:s främsta tävlingssimmare. Hon lockades 1942 till Hollywood, där hon blev världens populäraste badflicka i en rad påkostade vattenshowfilmer, bl.a. ”Genom eld och vatten” (1944), ”Badflickan” (1945), ”På en ö med dej” (1948) och ”Vattnets Venus” (1952).