ทรีท วิลเลี่ยมส์ เริ่มงานในวงการบันเทิงทั้งแสดงภาพยนตร์และผลงานทางโทรทัศน์มาตั้งแต่ปี 1976 โดยเปิดตัวด้วยบทไมเคิ้ล บริค (Michael Brick) นักสืบเสียงแหลมปวดใจใน The Ritz, ผลงานเฮฮาขวานผ่าซากของเทอเร้นซ์ แม็คแนลลี่ (Terence McNally) หลังจากนั้นเขาก็มัดใจผู้ชมเต็มร้อยด้วยบทเบอร์เกอร์ (Berger) ฮิปปี้สุดสำราญใน Hair ที่นำละครเพลงเวที Broadway มาดัดแปลงสร้างเป็นภาพยนตร์ แล้วก็ร่วมแสดงใน 1941 ของสตีเว่น สปีลเบิร์ก (Steven Spielberg), Prince of the City ของซิดนี่ย์ ลูเม็ต (Sidney Lumet), และ Once Upon a Time in America มหากาพย์ดราม่าเรื่องยิ่งใหญ่, และนำแสดงในภาพยนตร์โทรทัศน์เรื่อง Dempsey, A Streetcar Named Desire ของ PBS, Some Men Need Help และ J. Edgar Hoover
วิลเลี่ยมส์ยังร่วมแสดงในภาพยนตร์เรื่อง Smooth Talk, The Mens Club, Sweet Lies, Dead Heat, Heart of Dixie, และภาพยนตร์ทางโทรทัศน์ Max and Helen (รับบทแม็กซ์ โรเซ็นเบิร์ก - Max Rosenberg), Till Death Do Us Part, The Water Engine, Deadly Matrimony, มินิซีรี่ย์เรื่อง Drug Wars: The Camarena Story, และนำแสดงใน Eddie Dodd ละครแนวดราม่าตีนโรงตีนศาล, และประกบกับเชลลี่ ลอง (Shelley Long) ใน Good Advice ของ CBS ล่าสุดก็ร่วมแสดงใน Hand Gun, Things to Do in Denver When Youre Dead, The Devils Own, Deep Rising, The Deep End of the Ocean, Hollywood Ending, Miss Congeniality 2: Armed & Fabulous
วิลเลี่ยมส์ยังเคยร่วมแสดงในผลงานทางโทรทัศน์อย่าง Parallel Lives, In the Shadow of Evil, The Late Shift ของ HBO ที่เขารับบทไมค์ โอวิทซ์ (Mike Ovitz) เอเย่นต์นักกีฬาสุดเก๋า, Escape: Human Cargo, Journey to the Center of the Earth และ Guilty Hearts และร่วมแสดงในซีรี่ย์ UC: Undercover กับ Going to California ด้วย เขาได้ใจผู้ชมรุ่นใหม่จากบทแอนดี้ บราวน์ (Andy Brown) คุณหมอเมืองเล็ก ๆ ใน Everwood ของ WB ที่ออกอากาศปี 2002 ถึง 2006 และได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัล Screen Actors Guild Award® 2 ครั้ง เขาร่วมแสดงใน The Staircase Murders ของ Lifetime, Brothers & Sisters ของ ABC, และ Heartland ของ TNT ที่รับบทเป็นศัลยแพทย์หัวใจด้วย
