Na het afwerken van zijn studies aan de University of Southern California ging hij in 1917 aan de slag bij Triangle als assistent-cameraman.  Twee jaar later kwam hij onder contract te staan bij Universal.  Daar werd hij vrij snel first operator en in uiteindelijk in 1921 director of photography.  In het begin van dit traject kwam hij in contact kwam met Erich von Stroheim waar hij uiteindelijk een zestal films mee zou gaan maken.

In 1924 maakte hij de overstap naar MGM en bleef voor die studio werken gedurende maar liefst 19 jaar.  Kleur is voor Daniels altijd iets geweest waar hij met kennis van zaken gebruik van maakte wat het eindresultaat enkel maar positief beïnvloedde. 

Tenslotte dient zeker nog vermeld dat William Daniels altijd zal verbonden blijven aan één van de groten in de filmgeschiedenis : Greta Garbo.  Hij wist als niemand anders om te gaan met haar terughoudendheid en zelfs verlegenheid en slaagde er op die manier des te makkelijker in om haar op de best mogelijke manier over te brengen op film.  Het leverde hem zelfs de bijnaam 'Garbo's cameraman' op.  Tijdens de opnames met Garbo streefde hij er maximaal naar om die te draaien in afgesloten sets met enkel de strikt essentiële crew aanwezig.

Na een periode van ziekte kwam Daniels in 1947 nog maar eens bij Universal terecht.  Zowel in de jaren '50 als '60 bewees hij daar dat zijn kleurenopnames dezelfde kwaliteit haalden als de zwart-wit opnames van vroeger waar iedereen zo lovend over was.

Van 1961 tot 1963 was William Daniels voorzitter van de American Society of Cinematographers.

Hij wordt soms ook vermeld als William H. Daniels.