早年经历
路易斯·威廉姆斯高中就读South Gwinnett HS，为母校球队贡献了3338分、768个篮板球、650次助攻和355次的抢断。 高中时代的威廉姆斯是全美的明星球员，他曾在2005年荣获过奈史密斯奖，此奖项象征着全美高中生球员的最高荣誉。在他高中生涯中也曾连续两年（2003-04，2004-05年）获得乔治亚州篮球先生的称号。路易斯·威廉姆斯是个极具杀伤力的球员，他在进入South Gwinnett高中的第二个赛季就能场均为球队贡献32.5分，6个篮板和4.1次助攻。
2006年2月，路易斯·威廉姆斯的母校将其曾穿过的23号球衣正式退役。
职业生涯
效力76人
2005年NBA选秀，路易斯·威廉姆斯在次轮总第45位被费城76人队选中，成为自1975年后第一个在选秀中被76人队选中的高中生球员。
新秀赛季，路易斯·威廉姆斯场均上场4.8分钟，得到1.9分。
2007-08赛季，路易斯·威廉姆斯在场均23分钟的上场时间里可得11.5分，帮助76人队时隔三年再度杀入季后赛。
2008年8月5日，费城76人正式续约后卫路易斯·威廉姆斯，合同为期5年价值2500万美元。
2009-10赛季，路易斯·威廉姆斯场均得分达到了14分，成为球队替补席上的重要得分点。
2011-12赛季，路易斯·威廉姆斯场均得到14.9分为生涯新高，在最终的最佳第六人奖项评选中仅次于詹姆斯·哈登，位列第二位。
2012年6月17日，路易斯·威廉姆斯跳出最后一年的合同，由此成为一名自由球员。
从老鹰到猛龙
2012年7月11日，亚特兰大老鹰队签约路易斯·威廉姆斯。
2013年1月20日，路易斯·威廉姆斯右膝前交叉韧带撕裂，赛季报销。威廉姆斯出战了39场比赛，场均得14.1分、3.6助攻和2.1篮板；在首发的9场比赛中，他场均可得18.6分、5.8助攻和3.9篮板。
2014年4月1日，老鹰对阵76人，路易斯·威廉姆斯在第四节关键时刻投进两记三分外加一记抛投，帮助老鹰队在最后时刻甩开76人并以103-95取胜。
2014年6月30日，多伦多猛龙队送出锋卫摇摆人约翰·萨尔蒙斯，从老鹰交易得到后卫路易斯·威廉姆斯和2013年首轮16号秀卢卡斯·诺盖拉的签约权。
2014年11月23日，在猛龙110-93战胜骑士的比赛中，路易斯·威廉姆斯得到36分4篮板1助攻3抢断，刷新职业生涯单场得分纪录。
2014年11月25日，路易斯·威廉姆斯当选东部周最佳球员，职业生涯首次获得周最佳荣誉。
2015年2月21日，猛龙客场105-80大胜老鹰，路易斯·威廉姆斯全场比赛命中7记三分，创生涯新高。
2015年3月5日，猛龙主场不敌骑士，在第四节比赛中路易斯·威廉姆斯得到了21分，刷新了球队单节得分纪录。
2015年4月21日，NBA官方正式宣布，多伦多猛龙队的替补后卫路易斯·威廉姆斯当选2014-15赛季的最佳第六人。2014-15赛季，路易斯·威廉姆斯一共代表猛龙出场80次，全部是以替补身份，场均上场25.2分钟，得到生涯新高的15.5分，其中有18次得分排全队第一或者并列第一，在全联盟的替补球员里是第二多的。路易斯·威廉姆斯成为猛龙队历史上第一位获得这一殊荣的球员。
签约湖人
2015年7月6日，洛杉矶湖人队和路易斯·威廉姆斯达成签约协议。7月10日，双方正式签约，合同为期3年价值2100万美元。
2015年11月4日，湖人对阵掘金，路易斯·威廉姆斯出场33分钟，得到24分5个篮板2次助攻和3次抢断，其中罚球19次，创职业生涯单场比赛罚球数新高。
2015年12月3日，湖人客场108-104战胜奇才，路易斯·威廉姆斯出场33分钟，得到12分4助攻7抢断，刷新职业生涯单场抢断纪录。
2016年1月7日，湖人对阵勇士，路易斯·威廉姆斯全场没有命中一个运动战进球，凭借10罚10中的罚球得了10分，成为NBA历史上第一位在没有命中运动战进球并且三分至少出手3次，最后至少得到10分的球员。
2016年1月9日，在湖人和雷霆的比赛中，路易斯·威廉姆斯全场得到44分，刷新职业生涯单场得分纪录。
2016年12月4日，湖人客场100-103不敌灰熊，路易斯·威廉姆斯替补出战得到40分，其中上半场得到28分，刷新职业生涯半场得分纪录。
2016年12月6日，湖人主场对阵爵士，路易斯·威廉姆斯出场34分钟，得到38分6篮板7助攻，职业生涯首次连续两场比赛至少得到35分。
2016年12月10日，湖人主场不敌太阳，路易斯·威廉姆斯出场36分钟，得到35分5篮板。在连续四场比赛中，威廉姆斯替补出战共得到了137分，成为NBA历史上自1970-71赛季以来以替补身份出战连续四场比赛得分最多的球员。
从火箭到快船
2017年2月22日，休斯顿火箭队送出科里·布鲁尔以及一个首轮选秀权，从湖人队交易得到路易斯·威廉姆斯。
2017年2月24日，火箭主场129-99战胜鹈鹕，路易斯·威廉姆斯完成火箭生涯首秀，替补出场25分钟，得到了27分，其中三分球11投7中，赛季第26次替补出场至少得到20分，并追平职业生涯单场三分球命中数纪录。
2017年3月16日，火箭主场139-100击败湖人，路易斯·威廉姆斯替补出场32分钟，得到30分7助攻，赛季第2次替补上场至少得到30分7助攻，成为NBA历史上自1984年以来，埃里克·弗洛伊德和贾马尔·克劳福德之后第三位取得这一成就的球员。
2017年3月27日，火箭主场137-125战胜雷霆，路易斯·威廉姆斯替补出场31分钟，得到31分3篮板4助攻，赛季第2次以火箭球员身份替补出场得到至少30分，成为火箭队史自2000-01赛季的卡蒂诺·莫布里之后首位单赛季替补出场至少2次得分30+的球员。
2017年6月29日，洛杉矶快船队和火箭队达成交易，快船送出克里斯·保罗，得到帕特里克·贝弗利、萨姆·德克尔、路易斯·威廉姆斯、蒙特雷斯·哈雷尔、凯尔·维尔彻、德安德鲁·利金斯、达伦·希利亚德、一个2018年首轮选秀权以及部分现金。
2017年8月19日，路易斯·威廉姆斯荣获球员工会评选的2016-17赛季最佳第六人奖。
2017年11月11日，快船客场111-120不敌雷霆，路易斯·威廉姆斯替补出场39分钟，得到35分7篮板3助攻，成为快船队史自2009年的迈克·泰勒和2014年的贾马尔·克劳福德之后近十年来第三位在替补出场的情况下得分35+的球员。
2017年11月28日，快船主场120-115战胜湖人，路易斯·威廉姆斯出场38分钟，得到42分4篮板3助攻，职业生涯第3次单场得分40+。
2017年12月10日，快船主场113-112战胜奇才，路易斯·威廉姆斯出场37分钟，得到35分8助攻，其中三分球8投4中，职业生涯三分球命中数累计达到1007个，超越丹尼·格兰杰（1006个），排名升至NBA历史三分球命中数排行榜第94位。
2017年12月12日，快船主场迎战猛龙，路易斯·威廉姆斯全场得到35分8助攻，其中三分8投4中，职业生涯三分球命中数累计达到1011个，超越莫里斯·皮特森（1009个），排名升至NBA历史三分球命中数排行榜第93位。
2017年12月30日，快船客场121-106战胜湖人，路易斯·威廉姆斯出场31分钟，得到23分4助攻，其中三分球10投2中，职业生涯三分球命中数累计达到1036个，超过詹姆斯·波西（1035个），排名升至NBA历史三分球命中数排行榜第92位。
2018年1月1日，快船主场106-98击败黄蜂，路易斯·威廉姆斯出场37分钟，得到40分8助攻，其中三分球9投6中，职业生涯三分球命中数达到1042个，超越史蒂夫·布雷克（1037个）、理查德·杰弗森（1041个），排名升至NBA历史三分球命中数排行榜第89位。
2018年1月3日，路易斯·威廉姆斯当选西部周最佳球员，职业生涯第2次获得周最佳荣誉。
2018年1月5日，快船主场117-127不敌雷霆，路易斯·威廉姆斯出场32分钟，得到26分10助攻，职业生涯第3次单场至少得到20分10助攻。
2018年1月11日，快船客场125-106击败勇士，路易斯·威廉姆斯出场35分钟，得到50分7助攻，其中三分球16投8中，刷新职业生涯单场得分纪录；职业生涯三分命中数累计达到1062个，超越迈克尔·里德（1045个）、尼克·安德森（1055个）、克里斯·保罗（1057个）和阿伦·艾弗森（1059个），排名升至NBA历史三分球命中数排行榜第85位。
2018年1月14日，快船主场126-105战胜国王，路易斯·威廉姆斯出场35分钟，得到26分，其中三分球9投4中，职业生涯三分命中数累计达到1071个，超越德里克·哈珀（1070），排名升至NBA历史三分球命中数排行榜第84位。
2018年1月16日，路易斯·威廉姆斯当选西部周最佳球员，赛季第2次、职业生涯第3次获得周最佳荣誉。
2018年1月21日，快船客场113-125不敌爵士，路易斯·威廉姆斯出场40分钟，得到31分7助攻10抢断，刷新职业生涯单场抢断纪录，并成为NBA历史上自1988年1月的迈克尔·乔丹之后首位单场至少得到30分10抢断的球员。
2018年1月27日，快船以109-100战胜灰熊的比赛中，路易斯·威廉姆斯替补出场34分钟，拿下40分10个助攻，他也成为1982年以后首位单场比赛得到至少40分10个助攻的替补球员。威廉姆斯的生涯三分球命中数也达到了1087，超过拉希德·华莱士升至历史第79位。
2018年1月29日，快船以112-103战胜鹈鹕，路易斯·威廉姆斯出场35分钟，22投9中得到22分4篮板6助攻2抢断。据统计，加上本场比赛，威廉姆斯替补出场连续12场砍20+，自1963-64赛季后最长的替补球员连续得到至少20分纪录。
2018年1月31日，快船主场迎战开拓者，路易斯·威廉姆斯上半场出场19分钟得到15分2助攻，其中三分3投2中，这样他生涯三分命中数就达到了1091，超越Dana Barros（1090），升至历史第78位。
2018年2月2日，NBA官方公布了2018年洛杉矶全明星技巧挑战赛名单，路易斯·威廉姆斯参赛。
2018年2月8日，快船官方正式宣布球队已续约路易斯·威廉姆斯，根据球队政策，具体合同金额没有透露。
2018年2月11日，快船以98-112不敌76人，路易斯·威廉姆斯出场32分钟，21投9中其中三分球10投4中，得到23分4篮板6助攻。加上和4记三分球，威廉姆斯生涯三分球命中数达到1100。
2018年2月24日，快船在客场以128-117战胜了太阳，本场比赛，路易斯·威廉姆斯替补出场得到了34分，这是他个人本赛季第10次替补出场得到至少30分。据统计，单赛季10次替补出场得到至少30分也是近29年来最多的。
2018年2月28日，在快船122-120战胜掘金的比赛中，路易斯-威廉姆斯职业生涯常规赛罚球命中数达到3000个。
2018年3月24日，在快船104-109不敌步行者的比赛中，路易斯-威廉姆斯本赛季第33次替补砍下至少20分，成为杰森-特里（2008-09赛季34次）以来，联盟近9个赛季替补得到20+场次最多的球员。
2018年4月2日，在快船104-111不敌步行者的比赛中，威廉姆斯生涯三分命中数达到1132个，追平加里-佩顿，升至历史第73位。
2018年4月4日，在洛杉矶快船队113-110战胜圣安东尼奥马刺队的比赛后，威廉姆斯作为替补场均得到22.7分，创下了28年来NBA替补球员中最高的场均得分纪录。
2018年5月17日，路易斯·威廉姆斯入选NBA官方“最佳第六人”候选人名单。
2018年6月2日，路易斯·威廉姆斯获得NBA球员工会“最佳X因素奖”。
2018年6月26日，路易斯-威廉姆斯荣膺2017-18赛季NBA最佳第六人奖，成为历史上第5位多次得到最佳第六人的球员。
NBA数据
常规赛平均数据
| 赛季 | 球队 | 出场 | 首发 | 时间 | 投篮% | 三分% | 罚球% | 进攻 | 防守 | 篮板 | 助攻 | 抢断 | 盖帽 | 失误 | 犯规 | 得分 |
| 2005-06 | 76人 | 30 | 0 | 4.8 | 44.2 | 22.2 | 61.5 | 0.1 | 0.5 | 0.6 | 0.3 | 0.2 | 0.0 | 0.4 | 0.4 | 1.9 |
| 2006-07 | 76人 | 61 | 0 | 11.3 | 44.1 | 32.4 | 69.6 | 0.3 | 0.9 | 1.1 | 1.8 | 0.4 | 0.0 | 0.8 | 0.7 | 4.3 |
| 2007-08 | 76人 | 80 | 0 | 23.3 | 42.4 | 35.9 | 78.3 | 0.5 | 1.6 | 2.1 | 3.2 | 1.0 | 0.2 | 1.6 | 1.6 | 11.5 |
| 2008-09 | 76人 | 81 | 0 | 23.7 | 39.8 | 28.6 | 79.0 | 0.4 | 1.6 | 2.0 | 3.0 | 1.0 | 0.2 | 1.9 | 1.6 | 12.8 |
| 2009-10 | 76人 | 64 | 38 | 29.9 | 47.0 | 34.0 | 82.4 | 0.4 | 2.5 | 2.9 | 4.2 | 1.3 | 0.2 | 1.7 | 1.7 | 14.0 |
| 2010-11 | 76人 | 75 | 0 | 23.3 | 40.6 | 34.8 | 82.3 | 0.4 | 1.6 | 2.0 | 3.4 | 0.6 | 0.2 | 1.4 | 1.7 | 13.7 |
| 2011-12 | 76人 | 64 | 0 | 26.3 | 40.7 | 36.2 | 81.2 | 0.5 | 2.0 | 2.5 | 3.5 | 0.8 | 0.3 | 1.1 | 1.4 | 14.9 |
| 2012-13 | 老鹰 | 39 | 9 | 28.7 | 42.2 | 36.7 | 86.8 | 0.2 | 1.8 | 2.1 | 3.6 | 1.1 | 0.3 | 1.9 | 1.4 | 14.1 |
| 2013-14 | 老鹰 | 60 | 7 | 24.1 | 40.0 | 34.2 | 84.9 | 0.2 | 1.9 | 2.1 | 3.5 | 0.8 | 0.1 | 1.5 | 1.1 | 10.4 |
| 2014-15 | 猛龙 | 80 | 0 | 25.2 | 40.4 | 34.0 | 86.1 | 0.3 | 1.6 | 1.9 | 2.1 | 1.1 | 0.1 | 1.3 | 1.3 | 15.5 |
| 2015-16 | 湖人 | 67 | 35 | 28.5 | 40.8 | 34.4 | 83.0 | 0.5 | 2.1 | 2.5 | 2.5 | 0.9 | 0.3 | 1.6 | 1.6 | 15.3 |
| 2016-17 | 湖人 | 58 | 1 | 24.2 | 44.4 | 38.5 | 88.4 | 0.2 | 2.1 | 2.3 | 3.2 | 1.1 | 0.2 | 2.1 | 1.2 | 18.6 |
| 2016-17 | 火箭 | 23 | 0 | 25.7 | 38.6 | 31.8 | 86.7 | 0.5 | 2.5 | 3.0 | 2.4 | 0.7 | 0.4 | 1.7 | 1.1 | 14.9 |
| NBA生涯 | 782 | 90 | 23.6 | 41.7 | 34.5 | 82.7 | 0.4 | 1.7 | 2.1 | 2.9 | 0.9 | 0.2 | 1.5 | 1.4 | 12.8 | |
常规赛单场之最
| 项目 | 数据 | 比赛时间 | 效力球队 | 比赛对手 |
| 得分 | 50 | 2018-01-10 | 快船 | 勇士 |
| 篮板 | 10 | 2009-10-31 | 76人 | 尼克斯 |
| 2010-02-03 | 76人 | 勇士 | ||
| 助攻 | 12 | 2012-12-29 | 老鹰 | 步行者 |
| 抢断 | 10 | 2018-01-20 | 快船 | 爵士 |
（比赛时间为美国当地时间）
季后赛平均数据
| 赛季 | 球队 | 出场 | 首发 | 时间 | 投篮% | 三分% | 罚球% | 进攻 | 防守 | 篮板 | 助攻 | 抢断 | 盖帽 | 失误 | 犯规 | 得分 |
| 2007-08 | 76人 | 6 | 0 | 22.4 | 40.0 | 22.2 | 73.3 | 0.5 | 1.5 | 2.0 | 2.0 | 1.0 | 0.0 | 1.1 | 1.8 | 12.0 |
| 2008-09 | 76人 | 6 | 0 | 24.9 | 41.2 | 37.5 | 66.7 | 0.3 | 2.2 | 2.5 | 2.8 | 0.5 | 0.1 | 2.0 | 1.7 | 9.7 |
| 2010-11 | 76人 | 5 | 0 | 25.9 | 32.7 | 30.0 | 73.7 | 0.0 | 1.6 | 1.6 | 3.0 | 1.0 | 0.0 | 0.8 | 1.2 | 10.8 |
| 2011-12 | 76人 | 13 | 0 | 27.6 | 35.2 | 16.7 | 78.8 | 0.2 | 1.8 | 2.0 | 3.0 | 1.0 | 0.0 | 1.2 | 1.3 | 11.5 |
| 2013-14 | 老鹰 | 7 | 0 | 19.0 | 38.0 | 31.3 | 93.8 | 0.0 | 2.3 | 2.3 | 1.1 | 1.0 | 0.1 | 1.8 | 1.4 | 8.3 |
| 2014-15 | 猛龙 | 4 | 0 | 25.6 | 31.4 | 19.0 | 83.3 | 0.5 | 1.3 | 1.8 | 1.3 | 1.5 | 0.0 | 0.7 | 2.3 | 12.8 |
| 2016-17 | 火箭 | 11 | 0 | 24.7 | 42.4 | 30.8 | 89.7 | 0.6 | 2.1 | 2.7 | 1.3 | 0.6 | 0.0 | 1.2 | 1.5 | 12.5 |
| NBA生涯 | 52 | 0 | 24.6 | 37.6 | 25.4 | 79.9 | 0.3 | 1.9 | 2.2 | 2.1 | 0.9 | 0.1 | 1.3 | 1.5 | 11.2 | |
获奖记录
| NBA荣誉 |
| 2018 2017-18赛季NBA最佳第六人奖（获奖）2018 NBA球员工会“最佳X因素奖” （获奖）2017 2016-17赛季最佳第六人（球员工会评选） （获奖） 2015 2014-15赛季最佳第六人 （获奖） |
人物评价
路易斯·威廉姆斯拥有顽强的意志力，同时得分及组织能力俱佳。威廉姆斯在任何一支球队都能扮演板凳匪徒的角色，尽管他还需要打得更无私一些，三分球能力也还需要提升，不过他的速度足以让他随时攻击篮下。（搜狐体育评）
路易斯·威廉姆斯是得分第一的矮个双能卫，持球速度飞快，擅长造犯规；大局观糟糕，投篮不稳定；无法防守得分后卫，需要和高大的控卫搭配。（新浪体育评）