William Devane débute au cinéma en 1967 dans Loin de la ville. Habitué aux seconds rôles, il tourne dans plusieurs téléfilms et films à succès, comme Rolling Thunder (1977), Payback (1999) ou Space Cowboys de et avec Clint Eastwood. Depuis le début de sa carrière, William Devane participe à de nombreuses séries, notamment Côte ouest dans laquelle il joue le personnage de Greg Sumner pendant dix ans. Il apparaît également dans Lois et Clark, les nouvelles aventures de Superman, Demain à la Une (1997) ou encore Stargate SG-1 avant de rejoindre en 2005 le casting de 24 heures chrono où il incarne le Secrétaire de la Défense James Heller.