William Shatner lahir di Côte Saint-Luc, Montréal, Québec, Kanada, dari pasangan Anne (Garmaise) dan Joseph Shatner, seorang produsen pakaian. Ayahnya adalah imigran Yahudi dari Bukovina, sementara kakek nenek dari pihak ibu berasal dari Yahudi Lithuania. Setelah lulus universitas, dia bergabung dengan kelompok teater musim panas lokal sebagai asisten manajer.

Selanjutnya, Shatner tampil bersama National Repertory Theatre of Ottawa dan Festival Shakespeare di Stratford, Ontario, sebagai pengganti, bekerja dengan aktor terkenal seperti Alec Guinness dan James Mason. Ia menarik perhatian kritikus New York dan segera bermain di berbagai pertunjukan televisi secara langsung, memperkuat reputasinya sebagai aktor berbakat.

Debut panggung pentingnya terjadi saat berduet dengan Yul Brynner dalam The Brothers Karamazov (1958). Pada dekade 1960-an, ia aktif di film seperti Judgment at Nuremberg (1961) dan The Intruder (1962), serta menjadi bintang tamu di acara seperti Alfred Hitchcock Presents dan The Twilight Zone.

Puncak ketenarannya datang saat memerankan Kapten James T. Kirk di serial Star Trek (1966-1969), yang menjadi cult classic dan memiliki penggemar setia dikenal sebagai 'Trekkies' atau 'Trekkers'. Setelah serial ini berakhir, ia tetap aktif di televisi dan film, termasuk muncul di berbagai seri dan film seperti Hawaii Five-O dan film B-grade.

Di tahun 1980-an, karirnya mengalami kebangkitan melalui film layar lebar Star Trek dan serial T.J. Hooker. Ia juga tampil di film komedi seperti Airplane II dan film komedi lainnya. Di era 2000-an, ia membintangi serial TV The Practice dan Boston Legal.

Di luar dunia akting, Shatner rutin berolahraga dan tertarik pada kesehatan dan nutrisi. Ia menjadi juru bicara program Know Your Body dari American Health Institute, mempromosikan gaya hidup sehat dan kebugaran.