William Petersen rođen je 21. veljače 1953.

Šesto je dijete u obitelji Danca, Arthura Edwarda Petersena i Njemice, Helen June Hoene .

Na koledž se upisao s nogometnom stipendijom

No kako je počeo pohađati sate glume, sport je ubrzo pao u zaborav.

Napustio je koledž i s prvom suprugom, Joanne Brady, i njihovim profesorom drame, otputovao u Baskiju

U Španjolskoj je studirao šekspirijansku dramu. Toliko se zainteresirao za baskijsku kulturu, da je naučio baskijski jezik. Kćeri, koja im se rodila1975., dao je baskijsko ime Maite , što znači ljubav.

Povratkom u SAD, nije želio raditi ništa drugo osim glume, pa je otišao u Chicago živjeti kod rođaka

Ubrzo je počeo raditi u kazalištu Steppenwolf Theatre Company . Kasnije je s kolegama i prijateljima, i ,osnivao kazalište Remains Theater Ensemble .

Petersen je odbio nekoliko nevjerojatnih uloga

1. 1986. ulogu Platona jer je smatrao da je premala plaća.

2. Ulogu u filmu Olivera Stonea 'Vod smrti' budući da bi ga uloga zadržala na Filipinima, predugo i predaleko od obitelji.

3. Ponuđena mu je uloga Henrya Hilla u filmu 'Dobri momci' , no i nju je odbio.

Petersen se u lipnju 2003. u Italiji oženio s Ginom Cirone

Surogat majka im je2011.rodila kćer i sina.