Acteur américain, William Fichtner est formé à l’Académie d’art dramatique de New York. Il débute à la télévision en 1987 et au cinéma quatre ans plus tard. On le voit d’abord dans des petits rôles, policier dans Malcolm X (1992) de Spike Lee, et manager dans Quiz Show (1994) de Robert Redford.
William Fichtner devient ensuite un visage familier de polars et films d’action, signés par de grands auteurs ou des artisans de blockbusters. Il est à son avantage dans À fleur de peau (1995), polar méconnu de Steven Soderbergh, mais aussi dans Heat (1995) de Michael Mann, Albino Alligator (1996) de Kevin Spacey, Contact (1997) de Robert Zemeckis et Armageddon (1998) de Michael Bay.
Ce second rôle efficace et charismatique est ensuite du casting d’En pleine tempête (2000) de Wolfgang Petersen, avant d’incarner le père de Josh Hartnett dans Pearl Harbor (2001) de Michael Bay, un sergent Delta Force dans La chute du faucon noir (2001) de Ridley Scott, et le directeur de banque dans The Dark Knight : Le chevalier noir (2008) de Christopher Nolan. Il est aussi à l’affiche de Collision (2004) de Paul Haggis.
Dans les années 2010, on le revoit en comptable dans Hell Driver (2011) de Patrick Lussier, défenseur de la cause animale dans Wrong (2012) de Quentin Dupieux, général dans Independence Day: Resurgence (2016) de Patrick Lussier, ou colonel dans Horse Soldiers (2018) de Nicolai Fuglsig. William Fichtner a aussi joué dans des séries télévisées comme Prison Break et Crossing Lines. En 2018, il réalise son premier long métrage, Cold Brook.