Né dans le Connecticut, Treat Williams fait ses premiers sérieux pas d’acteur durant ses années aux écoles Franklin et Marshall de Pennsylvanie. Travaillant l’été avec le Théâtre Fulton de Lancaster, au cœur du pays Amish, il joue du classique aussi bien que des drames contemporains et des comédies musicales. Après son diplôme, il part à Manhattan et rejoint la troupe de Grease où il est la doublure du rôle principal, Danny Zuco. Il saisit l'occasion de faire ses débuts au cinéma dans
Deadly Hero en 1976, dans un petit rôle de policier. Il revient ensuite à Broadway pour Grease, où il tient cette fois-ci le rôle principal.
L'expérience dramatique acquise sur les planches l'amène à participer au casting du film musical
Hair de Milos Forman en 1979. Treize auditions plus tard, l'acteur se voit confier le rôle de Berger, le leader de la communauté hippie. Le film est un gros succès, permet à Treat Williams de se faire connaître, aussi bien aux yeux du public que de la profession (en 1980, il est nominé aux Golden Globes), et lui donne l'occasion de travailler avec Steven Spielberg pour
1941.
La consécration artistique de l'acteur vient en 1981 grâce à Sidney Lumet sur le tournage de
Le Prince De New York. En effet, Treat Williams est unanimement salué par la critique pour sa composition de flic désenchanté par son métier. Toutefois, l'acteur se tourne de plus en plus vers la télévision, préférant enchaîner les simples participations au cinéma, comme dans
Il était Une Fois En Amérique de Sergio Leone en 1984,
Dernieres Heures A Denver avec Andy Garcia en 1995, ou
Le Fantome Du Bengale avec Billy Zane en 1996.
Ce n'est qu'à la fin des années 90 que l'acteur retourne sur le devant de la scène, tout d'abord dans un second rôle avec
Ennemis Rapproches, puis il tient le haut de l'affiche dans
Un Cri Dans L’ocean de Stephen Sommers en 1998 et dans
Aussi Profond Que L'Ocean aux côtés de Michelle Pfeiffer en 1999. Ce retour lui ouvre les portes du casting du film de Woody Allen,
Hollywood Ending, en 2002.
Après de nombreuses apparitions dans des séries télévisées, il est à l’affiche de
Jake'S Run.
