Родился 29 августа 1980 года в Коджимаре, рыбацкой деревушке около Гаваны. Был старшим из трёх детей, воспитывался матерью-одиночкой Барбарой Леви.

В 14 лет эмигрировал в Майами (штат Флорида). Изучал бизнес-администрирование в Университете Святого Томаса, затем актёрское мастерство в Лос-Анджелесе, в Майами и Мехико.

Первая работа на телевидении — участие в двух реалити-шоу американского испаноязычного телеканала Telemundo: Isla de la Tentación и Protagonistas de Novela 2.

Дебют в качестве актёра — в 2005 году в пуэрто-риканском спектакле La Nena Tiene Tumbao.

Первую роль в кино сыграл в 2008 году в фильме «Обрывки жизни».

Некоторые работы Уильяма Леви:
«Обитель зла: Последняя глава» (2016) — Кристиан;
«Кофе с ароматом любви» (2021) — Себастьян Вальехо (главная роль);
«В объятиях убийцы» (2019) — Виктор Фауст (главная роль);
«Монтекристо» (2023) — Алехандро Монтекристо (главная роль).

В 2012 году участвовал в шоу «Танцы со звёздами».

Личная жизнь
В гражданском браке с актрисой Элизабет Гутьеррес. От пары у Леви двое детей: сын Кристофер Александр Леви и дочь Кайли Александра Леви.

В мае 2024 года сообщалось, что Леви и Элизабет Гутьеррес расстались после 20 лет вместе.

Награды
В 2011 году появлялся на обложке специального выпуска испаноязычного журнала People en Español, посвящённого «самым сексуальным мужчинам в мире».